Apostila de Pneumaacutetica e Eletro-pneumaacuteticacopy Whisner Fraga Mamede(Doutor em engenharia mecacircnica USP 2003 professor do CEFET-SP)Agosto de 2008Terceira ediccedilatildeo ndash revista e ampliadaProibida a reproduccedilatildeo parcial ou total sem a preacutevia autorizaccedilatildeo por escrito doautor Apostila com registro na Biblioteca Nacional Todos os direitos reservadosCEFET-SP UNED Sertatildeozinho ndash Apostila de pneumaacutetica e eletro-pneumaacutetica

Apostila de Eletro-pneumaacutetica

ELETRO-PNEUMAacuteTICAPrincipais componentes utilizados1 Relecirc

O relecirc eacute uma bobina que ao ser energizada produz um campo magneacutetico capaz de atrair contatos eleacutetricos Assim ao se energizar a bobina de um relecirc todos os seus contatos satildeo invertidos e ao desenergizaacute-la todos estes contatos voltam agrave sua posiccedilatildeo original A Figura 50 ilustra um relecirc K1 com quatro contatos (dois normalmente bertos NA e dois normalmente fechados NF)

Figura 50 ndash Um relecirc K1 desenergizado com 2 contatos NA e dois contatos NF

Ao se energizar a bobina deste relecirc K1 todos os seus contatos tecircm sua posiccedilatildeoinvertida como eacute ilustrado na Figura 51

Figura 51 ndash Um relecirc K1 energizado com 2 contatos NA e dois contatos NF

A Figura 52 traz uma foto de uma caixa de relecircs contendo trecircs bobinas cada uma com quatro contatos fabricada pela Festo

Figura 52 ndash Uma caixa com trecircs relecircs cada um possuindo quatro contatos que podemser fechados ou abertos

2 Botoeira

Os bototildees satildeo elementos de acionamento de circuitos pneumaacuteticos e eletropneumaacuteticos

Satildeo eles os responsaacuteveis pelo iniacutecio do ciclo pelo primeiro movimento deuma sequumlecircncia qualquer

A Figura 53 apresenta uma foto de uma caixa de bototildees fabricada pela Festo

Esta caixa de bototildees traz trecircs bototildees dois pulso e um trava Este botatildeo trava eacute mais utilizado para a traccedilagem de circuitos com ciclo contiacutenuo limitado ou ilimitado

O botatildeo trava para bototildees de emergecircncia como o proacuteprio nome indica deve ser vermelho ara que o operador o visualize mais facilmente em situaccedilotildees criacuteticas Esta caixa apresentada na Figura 53 eacute didaacutetica mas a uacutenica coisa que a difere de um botatildeo industrial eacute o tipo de suporte e as indicaccedilotildees mais faacuteceis impressas na face da caixa indicando com clareza as numeraccedilotildees de todos os contatos

Figura 53 ndash Uma caixa com trecircs bototildees um trava e dois pulso (vermelhos) cada um com quatro contatos 2NA e 2NF

3 Solenoacuteide

O solenoacuteide tambeacutem eacute um iacutematilde permanente e tem a finalidade de atrair o eixo das vaacutelvulas responsaacutevel pela pilotagem das mesmas Na Figura 54 eacute apresentada uma vaacutelvula 52 vias simples solenoacuteide

Figura 54 ndash Vaacutelvula 52 vias simples solenoacuteide

4 Circuitos eletro-pneumaacuteticos

Utiliza-se a eletricidade como uma maneira de se pilotar as vaacutelvulas direcionais

O solenoacuteide componente que utiliza suas caracteriacutesticas de iacutematilde permanente eacute o maisadequado para o deslocamento do eixo que direciona o ar no interior das eletrovaacutelvulas

Os circuitos eletro-pneumaacuteticos satildeo comumente divididos em duas partes a pneumaacutetica que representa o cilindro e as vaacutelvulas direcionais e a eleacutetrica que representa o circuito eleacutetrico responsaacutevel pela sequumlecircncia de movimentos do atuador Os dois circuitos podem ficar lado a lado ou no caso de se tornarem compridos demais manteacutem-se o pneumaacutetico acima e o eleacutetrico abaixo

A Figura 55 ilustra um circuito eletro-pneumaacutetico simples

Figura 55 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 55 natildeo se pode dizer que o cilindro realiza um curso Istoporque a vaacutelvula direcional 32 vias simples solenoacuteide 1V se manteraacute acionada somente o tempo em que o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado Assim que o botatildeo S1 for desacionado cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y fazendo com que a vaacutelvula 1V retorne e que o atuador 1A tambeacutem retorne

Ainda na Figura 55 pode-se notar que os contatos do botatildeo e do solenoacuteide estatildeo numerados Esta numeraccedilatildeo segue a regra dada a seguir

Contatos normais fechados recebem a numeraccedilatildeo 1 e 2 enquanto que contatos normais abertos recebem a numeraccedilatildeo 3 e 4 Estes nuacutemeros ocupam a segunda posiccedilatildeo na numeraccedilatildeo dos contatos do circuito O primeiro algarismo se refere ao nuacutemero de um determinado componente Se o circuito possuir dois contatos o primeiro receberaacute a numeraccedilatildeo ldquo1rdquo e o segundo a numeraccedilatildeo ldquo2rdquo Assim os contatos de S1 uacutenico e normal aberto recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute o uacutenico contato de S1 e 3 e 4 porque este contato eacute normal aberto)

Assim considere a Figura 56

Figura 56 ndash Contatos de um mesmo botatildeo pulso

Agora se tem dois contatos de um mesmo componente (um botatildeo pulso S1)

Entatildeo os contatos do primeiro componente recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute oprimeiro contato do componente e 3 e 4 porque o contato eacute normal aberto) e o segundo contato do botatildeo S1 recebe a numeraccedilatildeo 21 e 22 (2 porque eacute o segundo contato de S1 e 1 e 2 porque este contato eacute normal fechado)

Os contatos de relecircs e solenoacuteides recebem sempre a numeraccedilatildeo A1 e A2

No circuito da Figura 57 para se garantir que o cilindro chegue ateacute o final de seu curso coloca-se um botatildeo trava Assim somente quando ele for pressionado novamente eacute que cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide e a vaacutelvula e o cilindro retornaratildeo

Figura 57 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

O retorno das vaacutelvulas simples solenoacuteide eacute feito pela mola Para que a vaacutelvula permaneccedila pilotada eacute necessaacuterio que o solenoacuteide 1Y esteja energizado vencendo aforccedila da mola No circuito da Figura 57 o solenoacuteide foi mantido energizado por meio de um botatildeo trava Mas seria possiacutevel manter o solenoacuteide energizado com um botatildeo pulsoSim mas haacute a necessidade de se utilizar um relecirc

Figura 58 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 58 pode-se perceber uma ramificaccedilatildeo na linha 1 em que foiinserido um contato do relecirc K1 No detalhe na Figura 59

Figura 59 ndash Selo ou auto-retenccedilatildeo de K1

Um relecirc trabalha da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte TODOS os contatos Assim que a bobina for desenergizada TODOS os contatos voltam agrave posiccedilatildeo original

Na Figura 59 estaacute ilustrado o que se chama por ldquoselordquo ou auto-retenccedilatildeo Assim que a bobina do relecirc K1 eacute energizada pelo botatildeo pulso S1 ela inverte seus contatos

Desta forma mesmo que o botatildeo S1 seja desacionado o relecirc K1 se manteacutem energizado por meio de um de seus contatos (13 e 14) Este artifiacutecio recebe o nome de ldquoselordquo e eacute usado para manter o solenoacuteide 1Y energizado garantindo que o cilindro vaacute ateacute o final de seu curso

Entretanto no circuito da Figura 59 o cilindro de simples accedilatildeo natildeo retorna porqueo relecirc K1 se manteacutem energizado Haacute a necessidade de desenergizaacute-lo e para tanto num primeiro circuito utilizar-se-aacute um outro botatildeo

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 51 ndash Um relecirc K1 energizado com 2 contatos NA e dois contatos NF

A Figura 52 traz uma foto de uma caixa de relecircs contendo trecircs bobinas cada uma com quatro contatos fabricada pela Festo

Figura 52 ndash Uma caixa com trecircs relecircs cada um possuindo quatro contatos que podemser fechados ou abertos

2 Botoeira

Os bototildees satildeo elementos de acionamento de circuitos pneumaacuteticos e eletropneumaacuteticos

Satildeo eles os responsaacuteveis pelo iniacutecio do ciclo pelo primeiro movimento deuma sequumlecircncia qualquer

A Figura 53 apresenta uma foto de uma caixa de bototildees fabricada pela Festo

Esta caixa de bototildees traz trecircs bototildees dois pulso e um trava Este botatildeo trava eacute mais utilizado para a traccedilagem de circuitos com ciclo contiacutenuo limitado ou ilimitado

O botatildeo trava para bototildees de emergecircncia como o proacuteprio nome indica deve ser vermelho ara que o operador o visualize mais facilmente em situaccedilotildees criacuteticas Esta caixa apresentada na Figura 53 eacute didaacutetica mas a uacutenica coisa que a difere de um botatildeo industrial eacute o tipo de suporte e as indicaccedilotildees mais faacuteceis impressas na face da caixa indicando com clareza as numeraccedilotildees de todos os contatos

Figura 53 ndash Uma caixa com trecircs bototildees um trava e dois pulso (vermelhos) cada um com quatro contatos 2NA e 2NF

3 Solenoacuteide

O solenoacuteide tambeacutem eacute um iacutematilde permanente e tem a finalidade de atrair o eixo das vaacutelvulas responsaacutevel pela pilotagem das mesmas Na Figura 54 eacute apresentada uma vaacutelvula 52 vias simples solenoacuteide

Figura 54 ndash Vaacutelvula 52 vias simples solenoacuteide

4 Circuitos eletro-pneumaacuteticos

Utiliza-se a eletricidade como uma maneira de se pilotar as vaacutelvulas direcionais

O solenoacuteide componente que utiliza suas caracteriacutesticas de iacutematilde permanente eacute o maisadequado para o deslocamento do eixo que direciona o ar no interior das eletrovaacutelvulas

Os circuitos eletro-pneumaacuteticos satildeo comumente divididos em duas partes a pneumaacutetica que representa o cilindro e as vaacutelvulas direcionais e a eleacutetrica que representa o circuito eleacutetrico responsaacutevel pela sequumlecircncia de movimentos do atuador Os dois circuitos podem ficar lado a lado ou no caso de se tornarem compridos demais manteacutem-se o pneumaacutetico acima e o eleacutetrico abaixo

A Figura 55 ilustra um circuito eletro-pneumaacutetico simples

Figura 55 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 55 natildeo se pode dizer que o cilindro realiza um curso Istoporque a vaacutelvula direcional 32 vias simples solenoacuteide 1V se manteraacute acionada somente o tempo em que o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado Assim que o botatildeo S1 for desacionado cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y fazendo com que a vaacutelvula 1V retorne e que o atuador 1A tambeacutem retorne

Ainda na Figura 55 pode-se notar que os contatos do botatildeo e do solenoacuteide estatildeo numerados Esta numeraccedilatildeo segue a regra dada a seguir

Contatos normais fechados recebem a numeraccedilatildeo 1 e 2 enquanto que contatos normais abertos recebem a numeraccedilatildeo 3 e 4 Estes nuacutemeros ocupam a segunda posiccedilatildeo na numeraccedilatildeo dos contatos do circuito O primeiro algarismo se refere ao nuacutemero de um determinado componente Se o circuito possuir dois contatos o primeiro receberaacute a numeraccedilatildeo ldquo1rdquo e o segundo a numeraccedilatildeo ldquo2rdquo Assim os contatos de S1 uacutenico e normal aberto recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute o uacutenico contato de S1 e 3 e 4 porque este contato eacute normal aberto)

Assim considere a Figura 56

Figura 56 ndash Contatos de um mesmo botatildeo pulso

Agora se tem dois contatos de um mesmo componente (um botatildeo pulso S1)

Entatildeo os contatos do primeiro componente recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute oprimeiro contato do componente e 3 e 4 porque o contato eacute normal aberto) e o segundo contato do botatildeo S1 recebe a numeraccedilatildeo 21 e 22 (2 porque eacute o segundo contato de S1 e 1 e 2 porque este contato eacute normal fechado)

Os contatos de relecircs e solenoacuteides recebem sempre a numeraccedilatildeo A1 e A2

No circuito da Figura 57 para se garantir que o cilindro chegue ateacute o final de seu curso coloca-se um botatildeo trava Assim somente quando ele for pressionado novamente eacute que cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide e a vaacutelvula e o cilindro retornaratildeo

Figura 57 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

O retorno das vaacutelvulas simples solenoacuteide eacute feito pela mola Para que a vaacutelvula permaneccedila pilotada eacute necessaacuterio que o solenoacuteide 1Y esteja energizado vencendo aforccedila da mola No circuito da Figura 57 o solenoacuteide foi mantido energizado por meio de um botatildeo trava Mas seria possiacutevel manter o solenoacuteide energizado com um botatildeo pulsoSim mas haacute a necessidade de se utilizar um relecirc

Figura 58 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 58 pode-se perceber uma ramificaccedilatildeo na linha 1 em que foiinserido um contato do relecirc K1 No detalhe na Figura 59

Figura 59 ndash Selo ou auto-retenccedilatildeo de K1

Um relecirc trabalha da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte TODOS os contatos Assim que a bobina for desenergizada TODOS os contatos voltam agrave posiccedilatildeo original

Na Figura 59 estaacute ilustrado o que se chama por ldquoselordquo ou auto-retenccedilatildeo Assim que a bobina do relecirc K1 eacute energizada pelo botatildeo pulso S1 ela inverte seus contatos

Desta forma mesmo que o botatildeo S1 seja desacionado o relecirc K1 se manteacutem energizado por meio de um de seus contatos (13 e 14) Este artifiacutecio recebe o nome de ldquoselordquo e eacute usado para manter o solenoacuteide 1Y energizado garantindo que o cilindro vaacute ateacute o final de seu curso

Entretanto no circuito da Figura 59 o cilindro de simples accedilatildeo natildeo retorna porqueo relecirc K1 se manteacutem energizado Haacute a necessidade de desenergizaacute-lo e para tanto num primeiro circuito utilizar-se-aacute um outro botatildeo

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

2 Botoeira

Os bototildees satildeo elementos de acionamento de circuitos pneumaacuteticos e eletropneumaacuteticos

Satildeo eles os responsaacuteveis pelo iniacutecio do ciclo pelo primeiro movimento deuma sequumlecircncia qualquer

A Figura 53 apresenta uma foto de uma caixa de bototildees fabricada pela Festo

Esta caixa de bototildees traz trecircs bototildees dois pulso e um trava Este botatildeo trava eacute mais utilizado para a traccedilagem de circuitos com ciclo contiacutenuo limitado ou ilimitado

O botatildeo trava para bototildees de emergecircncia como o proacuteprio nome indica deve ser vermelho ara que o operador o visualize mais facilmente em situaccedilotildees criacuteticas Esta caixa apresentada na Figura 53 eacute didaacutetica mas a uacutenica coisa que a difere de um botatildeo industrial eacute o tipo de suporte e as indicaccedilotildees mais faacuteceis impressas na face da caixa indicando com clareza as numeraccedilotildees de todos os contatos

Figura 53 ndash Uma caixa com trecircs bototildees um trava e dois pulso (vermelhos) cada um com quatro contatos 2NA e 2NF

3 Solenoacuteide

O solenoacuteide tambeacutem eacute um iacutematilde permanente e tem a finalidade de atrair o eixo das vaacutelvulas responsaacutevel pela pilotagem das mesmas Na Figura 54 eacute apresentada uma vaacutelvula 52 vias simples solenoacuteide

Figura 54 ndash Vaacutelvula 52 vias simples solenoacuteide

4 Circuitos eletro-pneumaacuteticos

Utiliza-se a eletricidade como uma maneira de se pilotar as vaacutelvulas direcionais

O solenoacuteide componente que utiliza suas caracteriacutesticas de iacutematilde permanente eacute o maisadequado para o deslocamento do eixo que direciona o ar no interior das eletrovaacutelvulas

Os circuitos eletro-pneumaacuteticos satildeo comumente divididos em duas partes a pneumaacutetica que representa o cilindro e as vaacutelvulas direcionais e a eleacutetrica que representa o circuito eleacutetrico responsaacutevel pela sequumlecircncia de movimentos do atuador Os dois circuitos podem ficar lado a lado ou no caso de se tornarem compridos demais manteacutem-se o pneumaacutetico acima e o eleacutetrico abaixo

A Figura 55 ilustra um circuito eletro-pneumaacutetico simples

Figura 55 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 55 natildeo se pode dizer que o cilindro realiza um curso Istoporque a vaacutelvula direcional 32 vias simples solenoacuteide 1V se manteraacute acionada somente o tempo em que o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado Assim que o botatildeo S1 for desacionado cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y fazendo com que a vaacutelvula 1V retorne e que o atuador 1A tambeacutem retorne

Ainda na Figura 55 pode-se notar que os contatos do botatildeo e do solenoacuteide estatildeo numerados Esta numeraccedilatildeo segue a regra dada a seguir

Contatos normais fechados recebem a numeraccedilatildeo 1 e 2 enquanto que contatos normais abertos recebem a numeraccedilatildeo 3 e 4 Estes nuacutemeros ocupam a segunda posiccedilatildeo na numeraccedilatildeo dos contatos do circuito O primeiro algarismo se refere ao nuacutemero de um determinado componente Se o circuito possuir dois contatos o primeiro receberaacute a numeraccedilatildeo ldquo1rdquo e o segundo a numeraccedilatildeo ldquo2rdquo Assim os contatos de S1 uacutenico e normal aberto recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute o uacutenico contato de S1 e 3 e 4 porque este contato eacute normal aberto)

Assim considere a Figura 56

Figura 56 ndash Contatos de um mesmo botatildeo pulso

Agora se tem dois contatos de um mesmo componente (um botatildeo pulso S1)

Entatildeo os contatos do primeiro componente recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute oprimeiro contato do componente e 3 e 4 porque o contato eacute normal aberto) e o segundo contato do botatildeo S1 recebe a numeraccedilatildeo 21 e 22 (2 porque eacute o segundo contato de S1 e 1 e 2 porque este contato eacute normal fechado)

Os contatos de relecircs e solenoacuteides recebem sempre a numeraccedilatildeo A1 e A2

No circuito da Figura 57 para se garantir que o cilindro chegue ateacute o final de seu curso coloca-se um botatildeo trava Assim somente quando ele for pressionado novamente eacute que cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide e a vaacutelvula e o cilindro retornaratildeo

Figura 57 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

O retorno das vaacutelvulas simples solenoacuteide eacute feito pela mola Para que a vaacutelvula permaneccedila pilotada eacute necessaacuterio que o solenoacuteide 1Y esteja energizado vencendo aforccedila da mola No circuito da Figura 57 o solenoacuteide foi mantido energizado por meio de um botatildeo trava Mas seria possiacutevel manter o solenoacuteide energizado com um botatildeo pulsoSim mas haacute a necessidade de se utilizar um relecirc

Figura 58 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 58 pode-se perceber uma ramificaccedilatildeo na linha 1 em que foiinserido um contato do relecirc K1 No detalhe na Figura 59

Figura 59 ndash Selo ou auto-retenccedilatildeo de K1

Um relecirc trabalha da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte TODOS os contatos Assim que a bobina for desenergizada TODOS os contatos voltam agrave posiccedilatildeo original

Na Figura 59 estaacute ilustrado o que se chama por ldquoselordquo ou auto-retenccedilatildeo Assim que a bobina do relecirc K1 eacute energizada pelo botatildeo pulso S1 ela inverte seus contatos

Desta forma mesmo que o botatildeo S1 seja desacionado o relecirc K1 se manteacutem energizado por meio de um de seus contatos (13 e 14) Este artifiacutecio recebe o nome de ldquoselordquo e eacute usado para manter o solenoacuteide 1Y energizado garantindo que o cilindro vaacute ateacute o final de seu curso

Entretanto no circuito da Figura 59 o cilindro de simples accedilatildeo natildeo retorna porqueo relecirc K1 se manteacutem energizado Haacute a necessidade de desenergizaacute-lo e para tanto num primeiro circuito utilizar-se-aacute um outro botatildeo

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 54 ndash Vaacutelvula 52 vias simples solenoacuteide

4 Circuitos eletro-pneumaacuteticos

Utiliza-se a eletricidade como uma maneira de se pilotar as vaacutelvulas direcionais

O solenoacuteide componente que utiliza suas caracteriacutesticas de iacutematilde permanente eacute o maisadequado para o deslocamento do eixo que direciona o ar no interior das eletrovaacutelvulas

Os circuitos eletro-pneumaacuteticos satildeo comumente divididos em duas partes a pneumaacutetica que representa o cilindro e as vaacutelvulas direcionais e a eleacutetrica que representa o circuito eleacutetrico responsaacutevel pela sequumlecircncia de movimentos do atuador Os dois circuitos podem ficar lado a lado ou no caso de se tornarem compridos demais manteacutem-se o pneumaacutetico acima e o eleacutetrico abaixo

A Figura 55 ilustra um circuito eletro-pneumaacutetico simples

Figura 55 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 55 natildeo se pode dizer que o cilindro realiza um curso Istoporque a vaacutelvula direcional 32 vias simples solenoacuteide 1V se manteraacute acionada somente o tempo em que o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado Assim que o botatildeo S1 for desacionado cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y fazendo com que a vaacutelvula 1V retorne e que o atuador 1A tambeacutem retorne

Ainda na Figura 55 pode-se notar que os contatos do botatildeo e do solenoacuteide estatildeo numerados Esta numeraccedilatildeo segue a regra dada a seguir

Contatos normais fechados recebem a numeraccedilatildeo 1 e 2 enquanto que contatos normais abertos recebem a numeraccedilatildeo 3 e 4 Estes nuacutemeros ocupam a segunda posiccedilatildeo na numeraccedilatildeo dos contatos do circuito O primeiro algarismo se refere ao nuacutemero de um determinado componente Se o circuito possuir dois contatos o primeiro receberaacute a numeraccedilatildeo ldquo1rdquo e o segundo a numeraccedilatildeo ldquo2rdquo Assim os contatos de S1 uacutenico e normal aberto recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute o uacutenico contato de S1 e 3 e 4 porque este contato eacute normal aberto)

Assim considere a Figura 56

Figura 56 ndash Contatos de um mesmo botatildeo pulso

Agora se tem dois contatos de um mesmo componente (um botatildeo pulso S1)

Entatildeo os contatos do primeiro componente recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute oprimeiro contato do componente e 3 e 4 porque o contato eacute normal aberto) e o segundo contato do botatildeo S1 recebe a numeraccedilatildeo 21 e 22 (2 porque eacute o segundo contato de S1 e 1 e 2 porque este contato eacute normal fechado)

Os contatos de relecircs e solenoacuteides recebem sempre a numeraccedilatildeo A1 e A2

No circuito da Figura 57 para se garantir que o cilindro chegue ateacute o final de seu curso coloca-se um botatildeo trava Assim somente quando ele for pressionado novamente eacute que cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide e a vaacutelvula e o cilindro retornaratildeo

Figura 57 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

O retorno das vaacutelvulas simples solenoacuteide eacute feito pela mola Para que a vaacutelvula permaneccedila pilotada eacute necessaacuterio que o solenoacuteide 1Y esteja energizado vencendo aforccedila da mola No circuito da Figura 57 o solenoacuteide foi mantido energizado por meio de um botatildeo trava Mas seria possiacutevel manter o solenoacuteide energizado com um botatildeo pulsoSim mas haacute a necessidade de se utilizar um relecirc

Figura 58 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 58 pode-se perceber uma ramificaccedilatildeo na linha 1 em que foiinserido um contato do relecirc K1 No detalhe na Figura 59

Figura 59 ndash Selo ou auto-retenccedilatildeo de K1

Um relecirc trabalha da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte TODOS os contatos Assim que a bobina for desenergizada TODOS os contatos voltam agrave posiccedilatildeo original

Na Figura 59 estaacute ilustrado o que se chama por ldquoselordquo ou auto-retenccedilatildeo Assim que a bobina do relecirc K1 eacute energizada pelo botatildeo pulso S1 ela inverte seus contatos

Desta forma mesmo que o botatildeo S1 seja desacionado o relecirc K1 se manteacutem energizado por meio de um de seus contatos (13 e 14) Este artifiacutecio recebe o nome de ldquoselordquo e eacute usado para manter o solenoacuteide 1Y energizado garantindo que o cilindro vaacute ateacute o final de seu curso

Entretanto no circuito da Figura 59 o cilindro de simples accedilatildeo natildeo retorna porqueo relecirc K1 se manteacutem energizado Haacute a necessidade de desenergizaacute-lo e para tanto num primeiro circuito utilizar-se-aacute um outro botatildeo

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 55 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 55 natildeo se pode dizer que o cilindro realiza um curso Istoporque a vaacutelvula direcional 32 vias simples solenoacuteide 1V se manteraacute acionada somente o tempo em que o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado Assim que o botatildeo S1 for desacionado cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y fazendo com que a vaacutelvula 1V retorne e que o atuador 1A tambeacutem retorne

Ainda na Figura 55 pode-se notar que os contatos do botatildeo e do solenoacuteide estatildeo numerados Esta numeraccedilatildeo segue a regra dada a seguir

Contatos normais fechados recebem a numeraccedilatildeo 1 e 2 enquanto que contatos normais abertos recebem a numeraccedilatildeo 3 e 4 Estes nuacutemeros ocupam a segunda posiccedilatildeo na numeraccedilatildeo dos contatos do circuito O primeiro algarismo se refere ao nuacutemero de um determinado componente Se o circuito possuir dois contatos o primeiro receberaacute a numeraccedilatildeo ldquo1rdquo e o segundo a numeraccedilatildeo ldquo2rdquo Assim os contatos de S1 uacutenico e normal aberto recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute o uacutenico contato de S1 e 3 e 4 porque este contato eacute normal aberto)

Assim considere a Figura 56

Figura 56 ndash Contatos de um mesmo botatildeo pulso

Agora se tem dois contatos de um mesmo componente (um botatildeo pulso S1)

Entatildeo os contatos do primeiro componente recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 (1 porque eacute oprimeiro contato do componente e 3 e 4 porque o contato eacute normal aberto) e o segundo contato do botatildeo S1 recebe a numeraccedilatildeo 21 e 22 (2 porque eacute o segundo contato de S1 e 1 e 2 porque este contato eacute normal fechado)

Os contatos de relecircs e solenoacuteides recebem sempre a numeraccedilatildeo A1 e A2

No circuito da Figura 57 para se garantir que o cilindro chegue ateacute o final de seu curso coloca-se um botatildeo trava Assim somente quando ele for pressionado novamente eacute que cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide e a vaacutelvula e o cilindro retornaratildeo

Figura 57 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

O retorno das vaacutelvulas simples solenoacuteide eacute feito pela mola Para que a vaacutelvula permaneccedila pilotada eacute necessaacuterio que o solenoacuteide 1Y esteja energizado vencendo aforccedila da mola No circuito da Figura 57 o solenoacuteide foi mantido energizado por meio de um botatildeo trava Mas seria possiacutevel manter o solenoacuteide energizado com um botatildeo pulsoSim mas haacute a necessidade de se utilizar um relecirc

Figura 58 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 58 pode-se perceber uma ramificaccedilatildeo na linha 1 em que foiinserido um contato do relecirc K1 No detalhe na Figura 59

Figura 59 ndash Selo ou auto-retenccedilatildeo de K1

Um relecirc trabalha da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte TODOS os contatos Assim que a bobina for desenergizada TODOS os contatos voltam agrave posiccedilatildeo original

Na Figura 59 estaacute ilustrado o que se chama por ldquoselordquo ou auto-retenccedilatildeo Assim que a bobina do relecirc K1 eacute energizada pelo botatildeo pulso S1 ela inverte seus contatos

Desta forma mesmo que o botatildeo S1 seja desacionado o relecirc K1 se manteacutem energizado por meio de um de seus contatos (13 e 14) Este artifiacutecio recebe o nome de ldquoselordquo e eacute usado para manter o solenoacuteide 1Y energizado garantindo que o cilindro vaacute ateacute o final de seu curso

Entretanto no circuito da Figura 59 o cilindro de simples accedilatildeo natildeo retorna porqueo relecirc K1 se manteacutem energizado Haacute a necessidade de desenergizaacute-lo e para tanto num primeiro circuito utilizar-se-aacute um outro botatildeo

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

No circuito da Figura 57 para se garantir que o cilindro chegue ateacute o final de seu curso coloca-se um botatildeo trava Assim somente quando ele for pressionado novamente eacute que cessaraacute o envio de energia eleacutetrica para o solenoacuteide e a vaacutelvula e o cilindro retornaratildeo

Figura 57 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

O retorno das vaacutelvulas simples solenoacuteide eacute feito pela mola Para que a vaacutelvula permaneccedila pilotada eacute necessaacuterio que o solenoacuteide 1Y esteja energizado vencendo aforccedila da mola No circuito da Figura 57 o solenoacuteide foi mantido energizado por meio de um botatildeo trava Mas seria possiacutevel manter o solenoacuteide energizado com um botatildeo pulsoSim mas haacute a necessidade de se utilizar um relecirc

Figura 58 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 58 pode-se perceber uma ramificaccedilatildeo na linha 1 em que foiinserido um contato do relecirc K1 No detalhe na Figura 59

Figura 59 ndash Selo ou auto-retenccedilatildeo de K1

Um relecirc trabalha da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte TODOS os contatos Assim que a bobina for desenergizada TODOS os contatos voltam agrave posiccedilatildeo original

Na Figura 59 estaacute ilustrado o que se chama por ldquoselordquo ou auto-retenccedilatildeo Assim que a bobina do relecirc K1 eacute energizada pelo botatildeo pulso S1 ela inverte seus contatos

Desta forma mesmo que o botatildeo S1 seja desacionado o relecirc K1 se manteacutem energizado por meio de um de seus contatos (13 e 14) Este artifiacutecio recebe o nome de ldquoselordquo e eacute usado para manter o solenoacuteide 1Y energizado garantindo que o cilindro vaacute ateacute o final de seu curso

Entretanto no circuito da Figura 59 o cilindro de simples accedilatildeo natildeo retorna porqueo relecirc K1 se manteacutem energizado Haacute a necessidade de desenergizaacute-lo e para tanto num primeiro circuito utilizar-se-aacute um outro botatildeo

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

No circuito da Figura 58 pode-se perceber uma ramificaccedilatildeo na linha 1 em que foiinserido um contato do relecirc K1 No detalhe na Figura 59

Figura 59 ndash Selo ou auto-retenccedilatildeo de K1

Um relecirc trabalha da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte TODOS os contatos Assim que a bobina for desenergizada TODOS os contatos voltam agrave posiccedilatildeo original

Na Figura 59 estaacute ilustrado o que se chama por ldquoselordquo ou auto-retenccedilatildeo Assim que a bobina do relecirc K1 eacute energizada pelo botatildeo pulso S1 ela inverte seus contatos

Desta forma mesmo que o botatildeo S1 seja desacionado o relecirc K1 se manteacutem energizado por meio de um de seus contatos (13 e 14) Este artifiacutecio recebe o nome de ldquoselordquo e eacute usado para manter o solenoacuteide 1Y energizado garantindo que o cilindro vaacute ateacute o final de seu curso

Entretanto no circuito da Figura 59 o cilindro de simples accedilatildeo natildeo retorna porqueo relecirc K1 se manteacutem energizado Haacute a necessidade de desenergizaacute-lo e para tanto num primeiro circuito utilizar-se-aacute um outro botatildeo

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 60 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

No circuito da Figura 60 o atuador retornaraacute quando a bobina do relecirc K1 for desenergizada Utiliza-se um botatildeo pulso S2 para a desenergizaccedilatildeo da bobina Ao sefazer isso diz-se que o ldquoselo de K1 foi quebradordquo

Mas haacute um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1 Sim

Veja na Figura 61

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 61 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico

A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 eacute chamada de ldquocomportamento de desligar dominanterdquo Isso porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente natildeo se conseguiraacute energizar o relecirc K1 (o relecirc permanece desligado)

Na Figura 61 o meacutetodo de se quebrar o selo eacute chamada de ldquocomportamento deligar dominanterdquo porque ao se pressionarem os bototildees S1 e S2 simultaneamente o relecirc K1 seraacute energizado

Nos primeiros circuitos eletro-pneumaacuteticos apresentados nas figuras anterioreshaacute a necessidade da intervenccedilatildeo do operador por meio de um outro botatildeo pulso para o retorno do cilindro Haacute como fazer este retorno automaticamente Haacute sim Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete como apresentado na Figura 62

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 62 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 62 foi necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de uma vaacutelvula 32 vias porque o atuador eacute de simples accedilatildeo O retorno eacute automaacutetico porque quando o cilindro bater no rolete 1S ele abriraacute seu contato desenergizando o relecirc K1 e consequentemente o solenoacuteide 1Y

Eacute importante ressaltar que o piloto das eletrovaacutelvulas apresentadas ateacute aqui eacute feito diretamente pelo solenoacuteide ou seja ele atua no proacuteprio eixo da vaacutelvula direcionando o ar Haacute uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovaacutelvulas indireta em que o solenoacuteide desloca um eixo secundaacuterio que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar Esta maneira de se pilotar a vaacutelvula chamada deservocomando eacute mostrada no circuito da Figura 63

Figura 63 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo uacutenico de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

No circuito da Figura 63 a vaacutelvula 1V eacute chamada de 52 vias duplo servocomando Para se energizar o solenoacuteide 1Y1 utiliza-se um botatildeo pulso S1 Um pulso somente basta para energizar 1Y1 A vaacutelvula se manteraacute pilotada ateacute que seja fornecida energia eleacutetrica para o solenoacuteide 1Y2 Esta vaacutelvula eacute tambeacutem conhecida como ldquovaacutelvula memoacuteriardquo pois memoriza o uacuteltimo acionamento Neste circuito natildeo haacute necessidade de auto-retenccedilatildeo porque o solenoacuteide natildeo precisa se manter energizado ateacute que o cilindro atinja o fim de seu curso

O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo uacutenico Se o operador mantiver o botatildeo S1 pressionado o atuador avanccedilaraacute e natildeo retornaraacute ateacute que ele retire seu dedo do botatildeo pulso Isso porque quando o cilindro chegar ateacute o fim-de-curso 1S energizando 1Y2 1Y1 ainda estaraacute energizado o que resultaraacute em contrapressatildeo A vaacutelvula 1V neste caso natildeo poderaacute ser pilotada para que o cilindro retorne

E se a maacutequina requerer um ciclo contiacutenuo O circuito em que o atuador realiza o ciclo contiacutenuo ilimitado eacute apresentado na Figura 64

Figura 64 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

Para que seja feito um ciclo contiacutenuo quando o cilindro chegar ateacute o rolete 1S1 para energizar 1Y2 1Y1 deve estar desenergizado para natildeo ocorrer contrapressatildeo

Insere-se no circuito um novo fim-de-curso 1S1 normal aberto no curso de retorno do cilindro O contato do fim-de-curso S3 eacute representado fechado no circuito (embora possaser reconhecido como normal aberto por dois fatores ndash seus contatos recebem anumeraccedilatildeo 13 e 14 e tambeacutem haacute uma seta em cima de 1S1 representando o cames)Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado

Assim no circuito da Figura 64 quando o cilindro partir ele deixaraacute de estar em contato com 1S1 que tem seus contatos voltados ao que satildeo realmente (abertos)

Quando o cilindro atingir 1S2 para energizar 1Y2 como 1S1 estaacute aberto natildeo haveraacute energia eleacutetrica em 1Y1 natildeo havendo portanto o perigo de contrapressatildeo O cilindrorealizaraacute um ciclo contiacutenuo

A Figura 65 apresenta um circuito contiacutenuo ilimitado traccedilado com uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 65 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo de um cilindro de dupla accedilatildeo

No circuito da Figura 65 o fim-de-curso 1S1 eacute utilizado somente para que o relecirc K1 natildeo seja energizado novamente apoacutes a quebra do selo por 1S2 Quando o atuador comeccedila seu retorno 1S2 fecha novamente seus contatos Se natildeo existisse 1S1 assimque o contato 1S2 fosse fechado a bobina do relecirc K1 se energizaria novamente

Nos circuitos das Figuras 64 e 65 seratildeo inseridos bototildees de emergecircncia Haacute vaacuterios princiacutepios de funcionamento dos bototildees de emergecircncia que aos poucos seratildeo apresentados nesta apostila O mais usado eacute aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamente quando pressionado natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que isso aconteccedila no caso de vaacutelvulas duplo solenoacuteide ou duplo servocomando deve-se desenergizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo piloto esquerdo da vaacutelvula e energizar o solenoacuteide responsaacutevel pelo retorno do cilindro conforme eacute apresentado na Figura 66

Figura 66 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

No circuito da Figura 66 S2 eacute o botatildeo de emergecircncia Ele energiza a bobina de um relecirc K1 cujos contatos seratildeo responsaacuteveis pela desenergizaccedilatildeo de 1Y1 e energizaccedilatildeo de 1Y2 Isso faz com que o cilindro retorne natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja Para que o ciclo se reinicie eacute necessaacuterio que se pressione novamente o botatildeo trava S2

Para o caso do ciclo contiacutenuo realizado com uma vaacutelvula simples solenoacuteide a soluccedilatildeo eacute mais simples Basta que se desenergize o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem da vaacutelvula e consequumlente avanccedilo do atuador

Figura 67 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 67 o botatildeo de emergecircncia eacute o S2 Sua funccedilatildeo eacute desativar a fonte natildeo permitindo que chegue mais energia eleacutetrica a nenhum ponto do circuito

Desta forma com 1Y desenergizado a mola pilota o retorno da vaacutelvula 1V e o cilindroretorna natildeo importa em que posiccedilatildeo esteja

Os exemplos das Figuras 64 a 67 trazem ciclos contiacutenuos ilimitados E se desejarmos um ciclo contiacutenuo limitado ou seja se quisermos que um atuador efetue cinco ciclos e depois pare Para resolvermos este problema necessitamos de um relecirc contador como pode ser visto na Figura 68

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 68 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

O relecirc contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas uma contadora e outra zeradora Os contatos da bobina contadora levam a numeraccedilatildeo A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nuacutemero Desta maneira ao energizarmos uma vez (e apoacutes desenergizarmos claro) a bobina contadora de Kc ela registraraacute o nuacutemero 1

A segunda vez o nuacutemero 2 e assim por diante ateacute atingir o nuacutemero predeterminado

Ao atingir este nuacutemero seu contato eacute invertido Este contato soacute voltaraacute agrave posiccedilatildeo original quando o relecirc contador for zerado Para isso utilizados a bobina zeradora cujos contatos satildeo representados pela numeraccedilatildeo R1 e R2 No circuito da Figura 68 toda vez que o atuador bater no fim-de-curso S2 energizaraacute a bobina contadora do relecirc contador contando um ciclo

uando bater cinco vezes em S2 inverteraacute o contado de KC natildeo permitindo mais que 1Y1 seja energizado Para reiniciar um novo ciclo o botatildeo S1 deveraacute ser pressionado novamente o que faz com que a bobina zeradora seja energizada zerando o relecirc contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo

A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital fabricado pela Festo

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 69 ndash Contador digital da Festo

Para o caso de uma vaacutelvula direcional simples servocomando a soluccedilatildeo eacute apresentada no circuito da Figura 70

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 70 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico ciclo contiacutenuo limitado

Haacute tambeacutem um outro tipo de relecirc especial que eacute de grande importacircncia para a eletro-pneumaacutetica Eacute o relecirc temporizador Haacute dois tipos construtivos o relecirc temporizador com retardo no energizar e o relecirc temporizador com retardo no desenergizar cujos siacutembolos estatildeo apresentados na Figura 71

Figura 71 ndash Relecircs temporizadores

O relecirc temporizador com retardo no desenergizar funciona da seguinte maneira quando sua bobina eacute energizada ele inverte todos os seus contatos imediatamente

Assim que sua bobina for desenergizada o tempo predeterminado comeccedila a ser contado e quando este tempo passar todos os seus contatos satildeo invertidos voltando agrave posiccedilatildeo original

Jaacute o relecirc temporizador com retardo no energizar trabalha de modo diferente quando sua bobina eacute energizada ele comeccedila a contar o tempo predeterminado

Quando este tempo for vencido seus contatos satildeo invertidos Assim que sua bobina eacutedesenergizada ele inverte imediatamente seus contatos que voltam agrave posiccedilatildeo original

A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de relecircs temporizadores

Figura 72 ndash Caixa com relecircs temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar

Vamos agora traccedilar um circuito eletro-pneumaacutetico no qual o cilindro permanece avanccedilado durante cinco segundos e depois retorna automaticamente Tal circuito eacute apresentado na Figura 73 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional duplo servocomando e na Figura 74 resolvido utilizando uma vaacutelvula direcional simples servocomando

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Figura 73 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Observe na Figura 73 que os contatos de um relecirc temporizador tecircm uma numeraccedilatildeo diferente 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados

Figura 74 ndash Ciclo contiacutenuo o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Se quisermos limitar o nuacutemero de ciclos no circuito da Figura 73 basta inserir no um relecirc contador como pode ser visto na Figura 75

Figura 75 ndash Ciclo contiacutenuo limitado o cilindro permanece avanccedilado por cinco segundos

Para circuitos que acionam maacutequinas que oferecem perigo ao usuaacuterio como prensas eacute necessaacuteria a confecccedilatildeo de circuitos em que o operador mantenha as duas matildeos ocupadas Chamamos a estes comandos de bimanuais Haacute desde os bastante simples que natildeo satildeo muito seguros ateacute os mais complexos evidentemente com dispositivos e soluccedilotildees que oferecem muito mais seguranccedila Um circuito com comando bimanual eacute apresentado na Figura 76 Figura 76 ndash Circuito com comando bimanual

No circuito da Figura 76 o solenoacuteide 1Y1 soacute seraacute energizado quando o operador pressionar os dois bototildees pulso S1 e S2 Entretanto eacute faacutecil driblar esta limitaccedilatildeo bastando que o operador fixe um dos dois bototildees com uma fita adesiva mantendo uma das matildeos livres e acionando o circuito com apenas um botatildeo

A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado

Figura 77 ndash Circuito com comando bimanual

O circuito da Figura 77 eacute claacutessico Se o operaacuterio demorar mais de dois segundos para acionar os dois bototildees S1 e S2 o cilindro natildeo parte mais Desta forma natildeo adiantaraacute nada se ele fixar um dos dois bototildees para tentar manter uma matildeo livre A funccedilatildeo do relecirc temporizador K3 eacute somente marcar este tempo Uma vez que o operador tenha acionado os dois bototildees num intervalo menor que dois segundos pode-se tiraacute-lo de operaccedilatildeo Para isso eacute utilizado um contato do relecirc K4 Se o operador acionar os dois bototildees num intervalo menor do que dois segundos energizaraacute a bobina do relecirc K4 que desativaraacute o relecirc temporizador K3 e energizaraacute o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que o cilindro parta

No circuito da Figura 77 o botatildeo S1 eacute pressionado energizando o relecirc temporizador K3 mas natildeo consegue energizar o relecirc K4 O relecirc temporizador K3 inicia a contagem de tempo Se o operador natildeo pressionar o botatildeo S2 num intervalo menor do que dois segundos o contato do relecirc temporizador K3 eacute aberto natildeo permitindo mais que se energize K1 Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo a bobina do relecirc K4 eacute energizada O contato 11 12 de K4 desenergiza a bobina do relecirc temporizador com retardo no energizar (o relecirc natildeo tem mais utilidade neste ciclo) e o contato 23 24 de K4 energiza o solenoacuteide 1Y1 fazendo com que a vaacutelvula 1V seja pilotada e o cilindro parta Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3 energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno da vaacutelvula agrave sua posiccedilatildeo normal e pelo retorno do cilindro

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergecircncia Incorporamos tal sistema no circuito da Figura 77 que eacute apresentado na Figura 78

Figura 78 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Na Figura 78 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza a bobina do relecirc K5 que utilza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 O contato 23 24 de K5 eacute usado para energizar 1Y2 Eacute o botatildeo de emergecircncia S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo

O circuito bimanual para o caso de se usar uma vaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando eacute apresentado na Figura 79

Na Figura 79 o botatildeo S3 ao ser pressionado energiza o relecirc K5 que utiliza seu contato 33 34 para se manter energizado e o contato 11 12 para desenergizar 1Y1 e 23 24 para energizar 1Y2 S3 eacute o botatildeo de emergecircncia O botatildeo S4 eacute utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo No circuito com simples sevocomando haacute a necessidade de se manter o solenoacuteide 1Y1 energizado ateacute que o cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3 Para que isso aconteccedila eacute necessaacuterio que o relecirc K4 tenha uma auto-retenccedilatildeo Quando o atuador chegar em 1S este rolete quebraraacute o selo para que a mola da vaacutelvula 1V atue e a pilote de volta fazendo com que o cilindro retorne Eacute usado o relecirc K5 energizado pelo rolete 1S para efetuar esta tarefa

O botatildeo S4 eacute responsaacutevel pela quebra do selo do relecirc K6 quando o botatildeo de emergecircncia eacute acionado S6 eacute comumente chamado de botatildeo zerador

Figura 79 ndash Circuito com comando bimanual e botatildeo de emergecircncia

Circuitos sequumlenciais

Meacutetodo Intuitivo

O Meacutetodo Intuitivo natildeo obedece a nenhuma regra e o circuito depende inteiramente do talento e raciociacutenio do projetista Eacute mais utilizado em sequumlecircncias diretas

Seja a sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- A Figura 80 apresenta o diagrama eletropneumaacuteticocapaz de realizar estes movimentos

Figura 80 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Esta sequumlecircncia eacute chamada de direta Se separarmos a sequumlecircncia de movimentos na metade e compararmos ambos os lados veremos que um eacute exatamente igual ao outro desprezando-se os sinais

1A+2A+|1A-2A-1A2A = 1A2A

Ou seja a ordem de retorno dos cilindros acompanha a ordem de avanccedilo 1ordf avanccedila primeiro e retorna primeiro 2A avanccedila em segundo lugar e retorna em segundo

No circuito da Figura 80 os solenoacuteides satildeo numerados de acordo com a seguinte regra

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Por exemplo seja o solenoacuteide 1Y1 ndash o primeiro nuacutemero ldquo1rdquo diz respeito ao cilindro 1A e o uacuteltimo nuacutemero significa que ele eacute o primeiro solenoacuteide do cilindro 1A O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenoacuteide 2Y2 ndash o primeiro nuacutemero ldquo2rdquo diz respeito ao fato de que ele pertence agrave vaacutelvula direcional que pilota o cilindro 2A e o uacuteltimo nuacutemero significa que eacute o segundo solenoacuteide da vaacutelvula ou o solenoacuteide da direita

Ao se pressionar o botatildeo pulso S1 energiza-se o solenoacuteide 1Y1 e a vaacutelvula 1V1 eacute pilotada enviando ar para a cacircmara de avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na

Figura 81

Figura 81 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- O botatildeo pulso S1foi pressionado a vaacutelvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A estaacute pronto para avanccedilar

Ao avanccedilar o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2 que energizaraacute 2Y1 para que o cilndro 2A possa avanccedilar como pode ser visto na Figura 82 Ao avanccedilar o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1 cujo contato se abre

Figura 82 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao avanccedilar o cilindro 2A pressiona o fim-de-curso 2S2 que energizaraacute o solenoacuteide 1Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 83

Figura 83 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Ao retornar o cilndro 1A pressiona novamente o fim-de-curso 1S1 que energizaraacute o solenoacuteide 2Y2 responsaacutevel pelo retorno do cilindro 2A fechando assim a sequumlecircncia como pode ser visto na Figura 84

Figura 84 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B

No circuito da Figura 84 percebe-se que o solenoacuteide 2Y2 jaacute eacute energizado assim que a fonte for ligada Isso pode ser evitado se se inserir um outro fim-de-curso no cilndro 2A

A Figura 85 apresenta este novo circuito

Figura 85 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Eacute importante perceber que o contato 1S1 eacute normal aberto (estaacute inicialmente fechado porque estaacute em contato com o cames do cilindro) e por isso recebe a numeraccedilatildeo 13 e 14 O contato 2S1 eacute normal fechado e por isso recebe a numeraccedilatildeo 11 e 12 (estaacute inicialmente aberto porque em contato com o cames)

Esta sequumlecircncia pode ser traccedilada utilizando-se vaacutelvulas simples solenoacuteide como pode ser visto na Figura 86

Figura 86 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2ordf

Para que natildeo ocorra um retorno do cilindro quando o botatildeo pulso S1 natildeo estiver mais pressionado utiliza-se uma auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 como pode ser visto na Figura 86 O retorno do cilindro eacute feito ao se desenergizar K1 quebrando seu selo Para isso eacute utilizado o fim de curso 2S2

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

O ciclo contiacutenuo da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- eacute apresentado no circuito da Figura 87

Figura 87 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- Ciclo contiacutenuo

Meacutetodo Cascata

Como no meacutetodo cascata para um circuito puramente pneumaacutetico a primeira tarefa a ser efetuada eacute a divisatildeo da sequumlecircncia em setores ou linhas Seja por exemplo a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Esta sequumlecircncia pode ser dividida em dois setores

1A+2A+|2A-1ASetorI | Setor II

Se na pneumaacutetica o nuacutemero de vaacutelvulas 52 vias ou 42 vias responsaacuteveis pela mudanccedila de linhas era igual ao nuacutemero de setores menos 1 aqui estas vaacutelvulas satildeo substituiacutedas por relecircs Portanto o nuacutemero de relecircs responsaacuteveis pela mudanccedila das linhas eleacutetricas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Isso natildeo quer dizer que no circuito natildeo possa haver um nuacutemero maior de relecircs Este nuacutemero (setores menos um) eacute somente para os relecircs da cascata

O segundo passo eacute traccedilar a cascata eleacutetrica Para dois setores (ou duas linhas) a cascata eacute da seguinte forma

Para trecircs setores (trecircs linhas)

Ou seja tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambeacutem paralelos

Linha I Linha IILinha ILinha IILinha IIIPara quatro setores (quatro linhas)

E assim por diante Sempre com dois contatos de cada relecirc em paralelo Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I a linha III dependa da linha II para ser energizada e assim por diante Tambeacutem porque ao se energizar a linha II a linha I seja desenergizada Ao se desenergizar a linha III a linha II deve ser desenergizada e assim por diante

No Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico a uacuteltima linha sempre iniciava a sequumlecircncia de movimentos pressurizada Aqui a uacuteltima linha inicia a sequecircncia energizada

O raciociacutenio continua o mesmo que para o Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico A uacuteltima linha eacute desenergizada para que se energize a linha seguinte que por sua vez seraacute desenergizada para energizar a seguinte e assim por diante Entatildeo para quatro setores a Linha IV seraacute denergizada e a Linha I se energiza Ao se desenergizar a Linha I a Linha II eacute imediatamente energizada e assim por diante Para a mudanccedila de linha analogamente ao Meacutetodo Cascata puramente pneumaacutetico em que deviam ser pilotadas vaacutelvulas 52 vias aqui devem ser energizadas as bobinas dos relecircs

A quantidade de relecircs utilizados na mudanccedila de linhas eacute igual ao nuacutemero de setores menos um Para quatro setores tem-se portanto 3 relecircs

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Linha I

Linha IILinha IVLinha III

O proacuteximo passo eacute inserir todos os solenoacuteides e relecircs como pode ser visto na Figura 88

Figura 88 ndash Primeiro passo na construccedilatildeo de um circuito eletro-pneumaacutetico pelo

Meacutetodo Cascata da sequumlecircncia indireta 1A+2A+2A-1AEvidentemente os solenoacuteides 1Y1 e 2Y1 natildeo podem ficar acionados desta maneira e tampouco 2Y1 e 2Y2 senatildeo acarretaria movimentos simultacircneos e desordenados

Basta entatildeo inserir os fins-de-curso responsaacuteveis pela organizaccedilatildeo da sequumlecircncia de movimentos o que resulta no circuito da Figura 89

Figura 89 ndash Circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1ordf na

Figura 89 ao ser pressionado o botatildeo pulso S1 a bobina do relecirc K1 eacute energizada o que faz com que os contatos de K1 sejam invertidos O primeiro contato 13 e 14 eacute responsaacutevel pelo selo ou auto-retenccedilatildeo no relecirc K1 Ou seja o relecirc utiliza um de seus contatos para se manter energizado apoacutes a abertura de S1 Os outros dois contatos de K1 23 e 24 31 e 32 satildeo responsaacuteveis pela mudanccedila de linha Ao se fechar o contato 23 e 24 a energizaccedilatildeo passa para a linha I e ao se abrir o contato 31 e 32 esta linha II passa a ficar desenergizada

Como o relecirc K1 estaacute diretamente ligado do contato 23 e 24 de K1 ele eacute energizado assim que esta mudanccedila de linha eacute feita proporcionando o avanccedilo do cilindro 1A como pode ser visto na Figura 90

Na Figura 89 os movimentos de retorno de 2A e de 1A estatildeo na linha (ou setor) II e os movimentos de avanccedilo de 1A e de 2A estatildeo no setor (ou linha) I Desta forma o primeiro passo eacute separar estes solenoacuteides ligando-os agraves respectivas linhas Como o avanccedilo do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eleacutetrica estaacute na linha II utiliza-se o botatildeo pulso S1 para a desenergizaccedilatildeo da linha II e energizaccedilatildeo da linha I Isso se daacute por meio da energizaccedilatildeo da bobina do relecirc K1 Ao ser energizada esta bobina o relecirc inverte seus contatos O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (haacute um selo na bobina de K1) e o contato 23 e 24 de K1 se fecha e permanece fechado Eacute desta maneira que acontece a mudanccedila de linhas no meacutetodo cascata O cilindro A avanccedila e atinge o fim-de-curso S2 que energiza 2Y1 e pilota a vaacutelvula 2V1 fazendo com que o cilindro 2A avance O fim-de-curso 2S2 do cilindro deveraacute fazer o retorno de 2A ou seja energizar 2Y2 2Y2 entretanto eacute energizado na Linha II Para que se retorne para esta linha o relecirc K1 deve ser desenergizado Essa desenergizaccedilatildeo eacute feita quebrando-se a auto-retenccedilatildeo que manteacutem a bobina do relecirc energizada Assim na linha II podem ser feitos os dois proacuteximos movimentos da sequumlecircncia Evidentemente estas configuraccedilotildees podem se modificar Por exemplo o botatildeo pulso S1 natildeo deve estar necessariamente nesta posiccedilatildeo em que se encontra na Figura 89 Isto vai depender de sua funccedilatildeo e da criatividade do projetista

Figura 90 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Primeiro passo

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

O cilindro 1A avanccedila Quando pressionar o fim-de-curso 1S2 o solenoacuteide 2Y1 seraacute energizado fazendo com que o cilindro 2A avance como pode ser visto na Figura 91

Figura 91 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Segundo passo

O cilindro 2A avanccedila e pressiona o fim-dendashcurso 2S2 que desenergizaraacute abobina do relecirc K1 quebrando assim o selo Isso faraacute com que todos os contatos de K1 sejam invertidos voltando agraves suas posiccedilotildees originais Assim a linha II volta a ser energizada e a linha I desenergizada como pode ser visto na Figura 92

Figura 92 ndash Simulaccedilatildeo do circuito cascata da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- Terceiro passo

Com esta mudanccedila de linha 2Y2 eacute energizado primeiramente fazendo o retorno de 2A e depois 1Y2 fazendo o retorno de 1A fechando assim a sequumlecircncia de movimentos

Eacute importante observar que este meacutetodo foi criado para evitar qualquer sobreposiccedilatildeo de sinal (contrapressatildeo) Isto ocorre porque natildeo ocorre avanccedilo e retorno de um cilindro na mesma linha

Um exemplo de que o botatildeo pulso S1 pode ser trocado de lugar eacute o circuito da

Figura 93

Figura 93 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ordf

No circuito da Figura 93 para facilitar a montagem do circuito a separaccedilatildeo dos setores eacute feita da seguinte maneira

1A+|1A-2A+|2ASetorII | Setor I |Setor II

A regra para a separaccedilatildeo da sequumlecircncia em setores eacute a seguinte natildeo pode haver movimentos de um mesmo cilindro em uma mesma linha Daiacute o motivo de se poder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A- Esta sequumlecircncia tambeacutem pode ser separada da seguinte forma

1A+|1A-2A+|2ALinhaI | Linha II | Linha III

A escolha de uma maneira de se separar esta sequumlecircncia dependeraacute da vontade do projetista

Figura 94 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2AA

Figura 94 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A- 2A+2A- traccedilado utilizando-se trecircs linhas (trecircs setores) Para a transferecircncia da energia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avanccedilo do cilindro 1A) utiliza-se o relecirc K1 e para a mudanccedila de energia da Linha I para a II utiliza-se o relecirc K2 Para que a energiacutea volte para a Linha III eacute importante que se desenergizem os relecircs K1 e K2 Adesenergizaccedilatildeo de somente do relecirc K1 implica em que se o operador quiser iniciar um novo ciclo isto natildeo seraacute possiacutevel porque a cascata natildeo foi inteiramente desenergizada

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Haacute uma questatildeo importante a ser tratada por que natildeo satildeo utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias simples servocomando para se traccedilar os circuitos com o meacutetodocascata Estas vaacutelvulas satildeo mais baratas e com vida uacutetil maior mas soacute eacute aplicaacutevel emalgumas sequumlecircncias bem particulares Isto porque quando acontece as mudanccedilas delinhas haacute a possibilidade de desenergizaccedilatildeo dos solenoacuteides de avanccedilo No caso dasvaacutelvulas duplo servocomando natildeo haacute problema porque elas memorizam o uacuteltimoacionamento Mas no caso das vaacutelvulas simples servocomando isso pode implicar emretorno indesejado de um cilindro no instante errado comprometendo a sequumlecircncia demovimentos desejadaPara ilustrar um circuito com trecircs cilindros eacute apresentada na Figura 95 aresoluccedilatildeo da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- com trecircs setores

Figura 95 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+3A+3A-2ADestamaneira o solenoacuteide responsaacutevel pela pilotagem esquerda da vaacutelvula 1V1e consequentemente responsaacutevel pelo avanccedilo do cilindro 1A recebe o nuacutemero 1Y1Seguindo a leitura da sequumlecircncia da esquerda para direita vai-se numerando ossolenoacuteides na ordem crescente O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso iniciandoa contagem em 1S1

A Figura 96 apresenta um circuito com quatro setores e dois atuadores querealizam a sequumlecircncia A+B+B-A-B+B-

Figura 96 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-2A+2AMeacutetodo

Passo-a-passoA forma de se dividir uma sequumlecircncia em setores ou linhas pelo Meacutetodo Passo-apassoeacute a mesma da pneumaacutetica pura ou seja cada movimento representa um setor

Desta maneira a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim1A+ | 2A+ | 2A- | 1AI| II | III | IVNeste meacutetodo o nuacutemero de relecircs eacute igual ao nuacutemero de linhas mais um O circuitoda sequumlecircncia acima possuiraacute portanto 5 relecircs Uma sequumlecircncia com S setores possuiraacuteN = S+1 relecircs Os N-1 primeiros relecircs faratildeo auto-retenccedilatildeo e energizaratildeo o relecirc seguinteAssim o relecirc K1 faraacute auto-retenccedilatildeo e energizaraacute K2 por meio de um contato aberto nabobina deste outro relecirc e assim por diante O uacuteltimo relecirc ou o relecirc N natildeo faraacute autoretenccedilatildeoe desenergizaraacute o primeiro relecirc O circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia1A+2A+2A-1A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passo eacute apresentado na Figura97Figura 97ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1AComopode ser visto na Figura 97 os quatro primeiros relecircs (K1 a K4) fazemauto-retenccedilatildeo e energizam o relecirc seguinte por meio de um contato aberto inserido acimada bobina O relecirc K5 o uacuteltimo natildeo faz auto-retenccedilatildeo O relecirc K1 energiza 1Y1 e inicia asequumlecircncia de movimentos O relecirc K2 energiza 1Y2 dando sequumlecircncia ao circuito O relecircK3 energiza 2Y1 e K4 energiza 2Y2 Entretanto ao energizar o relecirc K3 K2 ainda estaacuteenergizado o que impossibilitaria o retorno de 2A jaacute que ocorreria contrapressatildeo A

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

soluccedilatildeo eacute inserir um contato fechado do relecirc K3 na linha do solenoacuteide 2Y1 (linha 11) demodo que quando 2Y2 for energizado 2Y1 seja desenergizado evitando assim acontrapressatildeo Este cuidado deve ser sempre tomado Basta olhar os solenoacuteides de umamesma vaacutelvula ndash 1Y1 e 1Y2 da vaacutelvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vaacutelvula 2V2 Perceba naslinhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3 respectivamenteA Figura 98 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- traccedilado utilizando-se o Meacutetodo Passo-a-passoFigura 98 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2ANaFigura 98 pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dossolenoacuteides para evitar contrapressatildeo Assim na linha 10 tem-se um contato de K2 poisna vaacutelvula 1V1 natildeo podem ser energizados ao mesmo tempo 1Y1 e 1Y2 E na vaacutelvula2V1 natildeo pode ocorrer contrapressatildeo e portanto natildeo podem ser acionados 2Y1 e 2Y2simultaneamenteA Figura 99 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico com trecircs atuadores para asequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-A Figura 100 apresenta um circuito eletro-pneumaacutetico pelo meacutetodo passo-apassopara a sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A Os parecircnteses representam movimentosimultacircneoFigura 99 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-93Como pode ser visto na Figura 100 tem-se apenas seis relecircs Isso porque omovimento simultacircneo eacute contado como somente um movimento Assim1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1AFigura100 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia A+(B+C+)C-B-A-1A+ rarr Setor I rarr Relecirc K1(2A+3A+) rarr Setor II rarr Relecirc K23A- rarr Setor III rarr Relecirc K32A- rarr Setor IV rarr Relecirc K41A- rarr Setor V rarr Relecirc K5

O nuacutemero de relecircs no circuito eacute igual ao nuacutemero de setores mais 1 Portanto temseseis relecircs O relecirc K6 eacute responsaacutevel pela desenergizaccedilatildeo de K1 e consequumlentementede todos os demais relecircs fechando a sequumlecircncia

Eacute importante relembrar que os dois solenoacuteides de uma mesma vaacutelvula natildeopodem estar energizados simultaneamente Deve-se prestar muita atenccedilatildeo aossolenoacuteides 1Y1 e 1Y2 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2 que satildeo os pares das trecircs vaacutelvulas 1V12V1 e 3V1 simultaneamente A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 101 eacute a mesmada Figura 100 ou seja 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A- traccedilada pelo meacutetodo passo-a-passomas desta vez com vaacutelvulas simples servocomando Ao contraacuterio do meacutetodo cascataaqui eacute possiacutevel a utilizaccedilatildeo deste tipo de vaacutelvula mais barata e tatildeo eficiente quanto umaduplo servocomando Como todos os relecircs excetuando-se o uacuteltimo fazem auto-retenccedilatildeo(selo) natildeo haacute que se preocupar com a desenergizaccedilatildeo do solenoacuteide e consequumlenteatuaccedilatildeo da mola

Figura 101 - Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-traccedilado utilizando-se vaacutelvulas simples servocomando

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

A sequumlecircncia ilustrada no circuito da Figura 102 eacute 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Noteque o nuacutemero total de relecircs natildeo obedece agrave regra nuacutemero de setores mais um Se seseparar a sequumlecircncia ter-se-aacute 6 setores e portanto sete relecircs seriam utilizados

Observando a Figura 102 percebe-se que foram usados nove relecircs Por quecirc Aresposta eacute simples Os fins-de-curso 1S1 e 1S2 devem realizar cada um duas tarefas1S1 deve avanccedilar 1A na linha 5 e finalizar a sequumlecircncia de movimentos enquanto que1S2 deve avanccedilar 2A na linha 2 e retornar 1A na linha 6 Como natildeo se podem utilizardois contatos dos fins-de-curso usam-se relecircs conectados a eles que faratildeo as tarefasDaiacute o surgimento dos relecircs K8 e K9 que natildeo interferem na quantidade de linhasexistentes no circuito e consequumlentemente podem ser acrescentados

Figura 102 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-

Alguns dispositivos eleacutetricos satildeo muito importantes no dia-a-dia da automaccedilatildeoDentre eles podem-se citar dois sinalizadores o sonoro e o visualSinal sonoroSinal luminoso

Estes dois componentes satildeo muito importantes quando haacute necessidade de seavisar o operador que alguma accedilatildeo estaacute sendo executada como por exemplo umaprensa entra em funcionamento um botatildeo de emergecircncia eacute pressionado e assim pordiante Considere o circuito da Figura 103Buzzer Indicator light

Figura 103 ndash Circuito da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A- com botatildeo de emergecircncia

No circuito da Figura 103 eacute apresentada uma sequumlecircncia direta 1A+2A+1A-2A-ciclo contiacutenuo Ao ser acionado o botatildeo pulso S1 que daacute iniacutecio agrave sequumlecircncia demovimentos eacute tambeacutem acionado um sinalizador visual (uma lacircmpada) para indicar aooperador que a maacutequina entrou em funcionamento Haacute tambeacutem um botatildeo deemergecircncia que funciona da seguinte maneira ao ser pressionado ele energiza abobina de um relecirc K1 Dois contatos de K1 desenergizaratildeo os solenoacuteides de avanccedilo(1Y1 e 2Y1) quando a bobina de K1 for energizada E dois contatos deste mesmo relecircenergizaratildeo os solenoacuteides de retorno (1Y2 e 2Y2) Eacute por isso que existem dois contatosabertos de K1 ligados a 1Y2 e 2Y2 Quando este botatildeo de emergecircncia for acionado doissinalizadores seratildeo energizados um visual (uma lacircmpada) e outro sonoro para que hajauma diferenciaccedilatildeo do botatildeo trava que daacute iniacutecio ao ciclo e do botatildeo de emergecircncia(tambeacutem trava)

Hoje em dia os fins-de-curso do tipo sensores de proximidade satildeo muitoutilizados Os principais satildeo os sensores do tipo capacitivo indutivo e oacuteptico Eles satildeorepresentados pelos seguintes siacutembolosSensor indutivo

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor indutivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica ePneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 5 mm- Frequumlecircncia maacutexima 800 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP pretoSensor capacitivoInductive proximity switchCapacitive proximity swhellip

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor capacitivo do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e

Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 50 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP (0) preto- saiacuteda PNP (1) verde

Sensor oacuteptico

Satildeo caracteriacutesticas teacutecnicas do sensor oacuteptico do Laboratoacuterio de Hidraacuteulica e Pneumaacutetica- Distacircncia de sensorizaccedilatildeo 300 mm- Frequumlecircncia maacutexima 100 Hz- Sinal de saiacuteda 24Vcc PNP- Tensatildeo de alimentaccedilatildeo 10 a 30 Vcc- Cabo eleacutetrico equipado com pinos do tipo banana de 4 mm- positivo vemelho- negativo azul- saiacuteda PNP preto

Como pode ser notado em uma leitura raacutepida das caracteriacutesticas de cada sensortem-se 3 ou 4 cabos a serem ligados No caso de trecircs cabos um deles seraacute ligado aoOptical proximity switch0Vcc o outro ao 24 Vcc e o outro eacute o cabo do sinal que energizaraacute algum elementoeleacutetrico do circuitoAssim foi traccedilado um circuito 1A+2A+2A-1A- utilizado-se o meacutetodo cascata esomente sensores capacitivos como fins-de-curso O resultado eacute apresentado na Figura 104

Figura 104 ndash Circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- traccedilado pelomeacutetodo cascata e com sensores capacitivos

EXERCIacuteCIOS RESOLVIDOS

Ex01 Em um dispositivo de colar um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilar comvelocidade lenta (o comando poderaacute ser escolhido pelo operador ndash em seacuterie ou emparalelo No caso do comando em seacuterie deveraacute ser feito um comando bimanual Aescolha do tipo de comando eacute realizada pressionando-se um botatildeo trava S1 somente se

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

a pressatildeo for no miacutenimo de 4 kgfcm2 Apoacutes avanccedilar e fixar a peccedila por 10 segundos ocilindro retorna com velocidade raacutepida A pressatildeo de trabalho eacute de 5 kgfcm2 e se forinicialmente inferior a este valor o ciclo natildeo se inicia e se for inferior a este valor duranteo ciclo o cilindro deve retornar imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial devendo haver umaindicaccedilatildeo oacuteptica indicando que isto ocorreu A colocaccedilatildeo da peccedila no dispositivo eacute feitamanualmente Por questotildees de seguranccedila o cilindro deve retornar quando acionado umbotatildeo de emergecircncia Quando o botatildeo de emergecircncia for pressionado deve haverindicaccedilatildeo oacuteptica e sonora

Observaccedilotildees importantes para a resoluccedilatildeo do problemaNeste exerciacutecio a vaacutelvula de escape raacutepido eacute utilizada para que o retorno docilindro seja realizado mais rapidamente Se o operador quiser passar o acionamento debimanual para comando em paralelo ndash ou seja ele poderaacute pressionar S2 ou S3 que ocilindro avanccedilaraacute deveraacute pressionar o botatildeo seletor S1 S2 e S3 compotildeem portanto ostart do sistema

Por comando bimanual entenda que o operador deveraacute pressionar dois bototildeesem um intervalo de tempo menor ou igual a dois segundos Caso contraacuterio se elepressionar os dois bototildees o cilindro natildeo avanccedilaraacute

O botatildeo de emergecircncia enquanto pressionado natildeo poderaacute permitir que o usuaacuterioinicie um novo ciclo O botatildeo de emergecircncia normalmente eacute diferenciado de corvermelha e do tipo trava devendo ficar em um local de faacutecil acesso e tambeacutem de faacutecilvisualizaccedilatildeoA resposta do exerciacutecio eacute apresentada a seguir na Figura 105Circuito eletropneumaacutetico relativo ao Ex01

Figura 105 ndash Resposta do Ex01

Ex02 Desenhe um circuito pneumaacutetico da sequumlecircncia A+B+A-B- utilizando uma vaacutelvulade sequumlecircncia para o avanccedilo de B (no lugar de um fim-de-curso) O cilindro B deveraacutepermanecer avanccedilado durante cinco segundos Seraacute possiacutevel a regulagem davelocidade de avanccedilo de ambos os atuadores

Figura 106 ndash Resposta do Ex02

Comentaacuterios acerca da resoluccedilatildeo

Os alunos tecircm certa dificuldade no momento de ligar corretamente as viaspneumaacuteticas da vaacutelvula temporizadora e tambeacutem da vaacutelvula de sequumlecircncia Para que issofique claro basta perceber na vaacutelvula temporizadora que a via 1 eacute a via de pressatildeo eacuteali que deveraacute ser conectado o suprimento de ar para a vaacutelvula 32 vias A via 12 eacute a viade pilotagem eacute ali que teraacute iniacutecio a contagem do tempo A pergunta que deve ser feitapelo estudante eacute quando deve iniciar a contagem do tempo No caso deste exerciacutecio acontagem do tempo deve ser disparada quando o cilindro atuar no fim-de-curso 2S2 ouseja quando ele chegar ao fim de seu curso de avanccedilo Eacute por este motivo que a via 12

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

da vaacutelvula temporizadora eacute alimentada pela via 2 da vaacutelvula 2S2

Ex03 Desenvolva um circuito pneumaacutetico para a prensa representada pela Figura 107

Devem ser tomados os seguintes cuidados- Comando bimanual para seguranccedila ndash o cilindro soacute poderaacute avanccedilar se os dois bototildeesforem pressionados simultaneamente ou em um intervalo menor ou igual a 2 segundos- O cilindro B soacute poderaacute avanccedilar apoacutes se ter certeza de que A atingiu o fim de seu curso- O atuador B soacute poderaacute avanccedilar se a pressatildeo miacutenima na rede for de 6 bar

Figura 107 ndash Esquema de uma prensa pneumaacutetica

A sequumlecircncia que resolve o problema eacute A+B+(B-A-) podendo ser usado o meacutetodointuitivo Eacute importante lembrar que outras sequumlecircncias tambeacutem satildeo capazes de solucionar o problema entretanto o estudante deve pensar sempre na sequumlecircncia que otimize o processo

Figura 108 ndash Resoluccedilatildeo do Ex03

Na resoluccedilatildeo deste exerciacutecio foram utilizadas vaacutelvulas direcionais 52 vias Nocaso da vaacutelvula direcional 2V1 que faz o avanccedilo e retorno do cilindro 2A sua via 1 natildeo eacutealimentada diretamente do compressor mas passa por uma vaacutelvula reguladora depressatildeo A vaacutelvula de sequumlecircncia que pode ser numerada como 0Z4 poderia excluir autilizaccedilatildeo do fim-de-curso 1S2 Este rolete foi mantido entretanto por questotildees deseguranccedila

Eacute importante perceber que a vaacutelvula temporizadora utilizada eacute norma aberta (NA)Isso se deve ao fato de como o comando bimanual foi construiacutedo Se qualquer um dosdois bototildees for pressionado ele enviaraacute uma mensagem para a vaacutelvula temporizadorapara que se inicie a contagem de tempo Entretanto se o operador pressionar os doisbototildees-pulso em um intervalo menor ou igual que dois segundos a vaacutelvulatemporizadora perde a sua funccedilatildeo e o ar passa livre pela sua via 1 seguindo para pilotara vaacutelvula direcional 1V1

Ex04 A Figura 109 representa um dispositivo de carimbar peccedilas Este dispositivoconsiste de trecircs cilindros um para fixaccedilatildeo da peccedila a ser carimbada outro para carimbara peccedila e outro para ejetar a peccedila jaacute carimbada Desenvolva um circuito pneumaacuteticoadequado para o dispositivo Natildeo se esquecer de usar vaacutelvulas limitadoras de pressatildeo evaacutelvulas reguladoras de fluxo

Figura 109 ndash Dispositivo para carimbar peccedilas

Uma das sequumlecircncias que fariam o circuito funcionar eacute 1A+2A+(2A-1A-)3A+3A- epara a resoluccedilatildeo do problema eacute utilizado o Meacutetodo Passo-a-passo Foram utilizadasduas vaacutelvulas de sequumlecircncia mas poderiam ser usados fins-de-curso em seu lugar A

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

escola pelas vaacutelvulas de sequumlecircncia se deu pelo fato de ser difiacutecil posicionar os fins-decursono dispositivo Poderiam ser utilizados atuadores com sensores eletromagneacuteticospara resolver a dificuldade de posicionamento dos roletes fins-de-curso mas isso para oestudante que jaacute tiver conhecimento de eletro-pneumaacutetica Observe o cilindro 2A haacuteuma dificuldade de se inserir um rolete no final de seu curso pois o atuador realiza atarefa de carimbar a peccedila mas isso natildeo quer dizer que seja impossiacutevel A utilizaccedilatildeotambeacutem de sensores do tipo indutivo ou capacitivo facilitaria a tarefa Neste exerciacutecioentretanto procurou-se dar uma soluccedilatildeo utilizando somente componentes pneumaacuteticosFigura 110 ndash Resoluccedilatildeo do Ex04Ex05 Dado o diagrama trajeto-passo representado na Figura 111 desenhe um circuitopneumaacutetico que obedeccedila a sequumlecircncia utilizando o meacutetodo cascataFigura 111 ndash Diagrama trajeto-passo de um sistema ou processo

Figura 112 ndash Resoluccedilatildeo do Ex05

Ex06 Um cilindro de dupla accedilatildeo deveraacute avanccedilar quando pressionados dois bototildees pulso(se o operador pressionar somente um o cilindro natildeo avanccedilaraacute) Deveraacute ser usada umavaacutelvula direcional 52 vias simples servocomando Ao chegar ao fim de seu curso ocilindro deveraacute acionar um sensor de proximidade do tipo capacitivo para que seuretorno seja feito automaticamente O retorno deveraacute ser feito da forma mais raacutepidapossiacutevel O circuito deveraacute ter um botatildeo de emergecircncia que quando pressionado devefazer com que o cilindro retorne imediatamente agrave sua posiccedilatildeo inicial Ao ser pressionadoeste botatildeo de emergecircncia deveratildeo ser acionados sinalizadores visual e sonoro Apoacutes oretorno do cilindro quando for pressionado o botatildeo de emergecircncia deveraacute ser cortado ofornecimento de ar para a vaacutelvula direcional automaticamente O ciclo estaraacute pronto paraser reiniciado somente quando o botatildeo de emergecircncia foi desacionado A pressatildeo detrabalho eacute de 6 bar Se a pressatildeo no sistema for menor do que a pressatildeo de trabalho ocilindro natildeo pode avanccedilar Poderaacute ser feito a regulagem da velocidade no avanccedilo docilindro Todos os contatos do circuito eleacutetrico devem ser numerados

Figura 113 ndash Resoluccedilatildeo do Ex06

Ex07 Antes de embalar e transportar paineacuteis eles devem ser devidamente amarradosem pilhas e para tanto suas bordas devem estar niveladas O dispositivo apresentado na

Figura 114 utiliza dois cilindros para que se faccedila este nivelamento Pede-se selecionaros dois cilindros com sua especificaccedilatildeo de acordo com algum fabricante traccedilar umcircuito pneumaacutetico que faccedila da melhor maneira possiacutevel a tarefa e indicar na figura ondeseratildeo posicionados os fins-de-curso caso necessaacuterios Para a especificaccedilatildeo dos

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

cilindros defina as dimensotildees dos paineacuteis que estatildeo sendo transportadosFigura 114 ndash Dispositivo do Ex07Neste exerciacutecio eacute importante notar que o iniacutecio do movimento dos cilindros(A+B+)(A-B-) se daraacute quando os paineacuteis acionarem um fim-de-curso Ou seja o botatildeopulso neste caso serviraacute para acionar o motor que movimentaraacute a esteira Seraacute traccediladosomente o circuito pneumaacutetico de acionamento dos cilindros sendo que o acionamentodo motor fica por conta do estudante

Neste exerciacutecio seria interessante tambeacutem propor o dimensionamento doscilindros

Figura 115 ndash Resoluccedilatildeo do Ex07Eacute importante comentar na resposta deste exerciacutecio que natildeo haacute botatildeo pulso Paraa compreensatildeo da resposta eacute importante explicar o circuito A vaacutelvula 0S1 responsaacutevelpelo avanccedilo simultacircneo dos dois cilindros eacute do tipo rolete e deveraacute ser acionada pelospaineacuteis e posicionada ao longo da esteira mas distante dos dois atuadores Quando ospaineacuteis passarem pela vaacutelvula 0S1 eles a acionaratildeo mas a esteira continua semovimentando ateacute que esta vaacutelvula seja desacionada pois os paineacuteis seguiratildeo rumoaos cilindros Com isso eacute feita a pilotagem da vaacutelvula 32 vias duplo piloto econsequumlentemente a preparaccedilatildeo do ar para a vaacutelvula 0S2 Os paineacuteis natildeo podempermanecer acionando simultaneamente os dois roletes 0S1 e 0S2 pois se issoacontecesse quando os cilindros acionassem a vaacutelvula 2S2 responsaacutevel pelo retornodos dois cilindros ocorreria uma contrapressatildeo e o retorno natildeo seria possiacutevel A vaacutelvulatemporizadora 0Z3 foi utilizada neste exerciacutecio para que os dois cilindros ficassem umtempo em contato com os paineacuteis otimizando assim o nivelamento das bordas

Exerciacutecios propostos

Exerciacutecios de pneumaacutetica

Pneu01 Dada a maacutequina mostrada na Figura 116 que fabrica uma pequena cantoneirade alumiacutenio como ilustra a mesma figura trace o diagrama eletro-pneumaacutetico capaz defazer com que a maacutequina funcione adequadamente realizando seu trabalho

Figura 116 ndash Maacutequina relativa ao Pneu01

Pneu02 Explique sucintamente a importacircncia do processo de tratamento do arindicando quais os principais dispositivos para realizar tal tratamento

Pneu03 Explique sucintamente utilizando vocabulaacuterio e argumento fiacutesicos por que umcilindro pneumaacutetico natildeo consegue paradas intermediaacuterias precisas durante um ciclo

Pneu04 Dada a equaccedilatildeo abaixo1050432105043210504321050432105043264105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432105043210504321050432responda a seguinte pergunta por que para se dimensionar a haste de um cilindro eacutenecessaacuterio ter conhecimento das grandezas 1050432 e E

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

Pneu05 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de dupla accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade lenta permanecer avanccedilado durante cinco segundos no final de seucurso de avanccedilo e retornar com velocidade lenta automaticamente

Pneu06 Trace um circuito pneumaacutetico em que um cilindro de simples accedilatildeo deve avanccedilarcom velocidade maacutexima e retornar com velocidade normal em ciclo contiacutenuo ilimitado

Pneu07 Dada a Figura 117 que representa uma pequena dobradeira trace um circuitopneumaacutetico que a automatize tal que o cilindro soacute poderaacute avanccedilar para fazer a tarefa seo operador apertar simultaneamente dois bototildees-pulso Aleacutem disso apoacutes o retorno docilindro o operador natildeo conseguiraacute de maneira nenhuma avanccedilar novamente o cilindroem um intervalo menor do que cinco segundos

Figura 117 ndash Dispositivo para dobrar chapas

Pneu08 Os cilindros de dupla accedilatildeo 1A e 2A da Figura 118 juntos pressionam duasbarras aquecidas eletricamente fazendo com que duas placas termoplaacutesticas sejamsoldadas As espessuras das placas variam de 15 mm a 4 mm As forccedilas de ambospistotildees satildeo reguladas por meio de reguladores de pressatildeo (4 bar = 400 KPa)

Acionando-se um botatildeo pulso os dois cilindros avanccedilam em paralelo Apoacutes 2 segundoseles retornam automaticamenteO retorno tambeacutem poderaacute ser feito por meio de umsegundo botatildeo pulso Traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a tarefa

Figura 118 ndash Positional Sketch

Pneu09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A-2A+1A+2A- Ao se acionar um botatildeo realiza-se um ciclouacutenico e ao se pressionar um segundo botatildeo seraacute realizado um ciclo contiacutenuo

Pneu10 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Pneu11 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Pneu12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Pneu13 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro 1A deveparar

Pneu14 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 119

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

construa o diagrama pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e o meacutetodoque achar conveniente

Figura 119 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Pneu15 Construa um circuito pneumaacutetico que automatize o processo representado pela

Figura 120

Figura 120 ndash Sistema automatizado para armazenamento de caixas

Pneu16 Dada a vaacutelvula 53 vias representada pela Figura 121 numere suas vias deacordo com as normas ISO1219 e DIN24300

Figura 121 ndash Vaacutelvula 53 vias

Pneu17 A respeito da vaacutelvula do exerciacutecio Pneu16 explique por que ela tem duasmolas uma junto ao piloto do avanccedilo e outra junto ao piloto de retorno

Pneu18 Como uma vaacutelvula de escape raacutepido pode aumentar a velocidade de umcilindro

Pneu19 Dado o dispositivo apresentado pela Figura 122 selecione os dois cilindrosconsiderando os seguintes dados o cilindro 1A tem curso de 20 cm e faz uma forccedila paraa fixaccedilatildeo da peccedila a ser dobrada de 50 kgf Dimensionar comercialmente o atuadorpneumaacutetico 1A considerando a situaccedilatildeo de montagem de acordo com o caso 1 databela A10 Verificar pelo criteacuterio de Euler qual o diacircmetro miacutenimo necessaacuterio para ahaste O cilindro 2A tem curso de 30 cm e eacute utilizado para dobrar uma chapa de accedilo (E = 2 times107 (N cm2 )) de espessura 1 mm de acordo com o caso 1 da tabela A10 dolivro Automaccedilatildeo Pneumaacutetica de Arivelto Bustamante Para ser feita a dobra o cilindronecessitaraacute de uma forccedila de 120 kgf Considere a pressatildeo de trabalho como 6 kgf cm2

Figura 122 ndash Dispositivo para amassar chapas

Pneu20 Qual a diferenccedila entre comando direto e comando indireto

Exerciacutecios de eletro-pneumaacutetica

Eletro01 Traccedilar a sequumlecircncia eletro-pneumaacutetica 1A+2A+2A-1A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetrica fins-de-curso tipo rolete sendo que o cilindro A deveraacute permaneceravanccedilado por trecircs segundos

Eletro02 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- Usar eletro-pneumaacutetica O cilindro 1A soacutepoderaacute avanccedilar se o operador apertar dois bototildees pulso num intervalo de tempo menosdo que 2 segundos Caso o tempo de acionamento dos dois bototildees seja maior do que 2segundos o cilindro 1A natildeo poderaacute partir e a sequumlecircncia natildeo deveraacute ser realizada(Comando bimanual)

Eletro03 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando todos os fins-de-curso tipo sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

indutivo Usar meacutetodo cascata ou passo-a-passo

Eletro04 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A- usando o meacutetodo passo-a-passo O circuitodeveraacute conter um sistema de emergecircncia de modo que quando um botatildeo forpressionado os dois atuadores deveratildeo retornar imediatamente e se pressionado obotatildeo pulso o ciclo natildeo poderaacute ser reiniciado Para que o ciclo possa ser reiniciadodeveraacute ser pressionado um terceiro botatildeo liberando o circuito para a realizaccedilatildeo normaldo ciclo

Eletro05 Eacute possiacutevel traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-1A- usando o meacutetodo intuitivo Emcaso afirmativo traccedilar o circuito eletro-pneumaacutetico capaz de realizar a sequumlecircncia

Eletro06 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- O cilindro 2A soacute poderaacute avanccedilarquando o cilindro 1A atingir em seu final de curso a pressatildeo de 5 bar

Eletro07 Trace a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+3A- usando o meacutetodo da cascata eleacutetricae vaacutelvulas direcionais 42 vias duplo servocomandoEletro08 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+1A+2A-1A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetricaEletro09 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+2A+1A-1A+1A-2A- usando o meacutetodo da cascataeleacutetrica

Eletro10 Traccedilar as sequumlecircncias dos exerciacutecios Eletro08 e eletro09 usando o meacutetodopasso-a-passo

Eletro11 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A- Apoacutes 5 ciclos o movimento do cilindro A devecessar

Eletro12 Traccedilar a sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-3A+1A+1A-3A- utilizando o meacutetodo dacascata eleacutetricaEletro13 Traccedilar a mesma sequumlecircncia do exerciacutecio Eletro12 usando o meacutetodo passo-apasso

Eletro14 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 123 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 123 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro14

Eletro15 Dado o circuito pneumaacutetico apresentado na Figura 124 traccedilar o circuito eletropneumaacuteticoequivalente

Figura 124 ndash Diagrama pneumaacutetico do exerciacutecio Eletro15

Eletro16 Construa um circuito eletro-pneumaacutetico utilizando o meacutetodo da cascataeleacutetrica capaz de realizar a sequumlecircncia 1A+2A+(2A-3A+)1A-3A- Use fins-de-curso tiposensor capacitivo

Eletro17 Enumere as principais caracteriacutesticas dos sensores capacitivo e indutivo

Eletro18 Levando-se em conta o diagrama trajeto-passo mostrado na Figura 125

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente utilizando vaacutelvulas memoacuteria e omeacutetodo que achar conveniente

Figura 125 ndash Diagrama trajeto passo de uma determinada maacutequina

Eletro19 Monte o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+2A-3A+1A-3Autilizandoo meacutetodo da cascata eleacutetrica O cilindro 2A soacute deveraacute retornar apoacutes a pressatildeode 5 kgfcm2 ser obtida Utilizar sensores capacitivos como fins-de-curso

Eletro20 Construa o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-utilizando o meacutetodo intuitivo e vaacutelvulas direcionais 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

Eletro21 Um aluno estaacute cursando a disciplina de Eletro-pneumaacutetica pela primeira vezExplique a ele o princiacutepio de funcionamento do meacutetodo passo-a-passo

Eletro22 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 126 satildeo dispositivos de alimentaccedilatildeo

1) Construir diagramas eletro-pneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo cascata e intuitivo

2) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula memoacuteria

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

4) Usar um botatildeo de emergecircncia e um botatildeo zerador

Figura 126 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro22

Eletro23 Levando-se em conta o diagrama pneumaacutetico mostrado na Figura 127construa o diagrama eletro-pneumaacutetico equivalente (o que significa dizer que deveraacute serutilizado um meacutetodo de construccedilatildeo de diagramas equivalente)

Figura 127 ndash Diagrama pneumaacutetico de uma determinada maacutequina

Eletro24 Os cilindros 1A e 2A mostrados na Figura 128 satildeo responsaacuteveis pelodobramento de uma chapa metaacutelica O cilindro 1A responde pela fixaccedilatildeo da chapaenquanto o 2A pelo dobramento em si Leia atentamente as trecircs observaccedilotildees abaixopara compreender o que deve ser feito neste exerciacutecio

1) Deveraacute ser usada somente vaacutelvula direcional 52 vias com acionamento porservocomando e retorno por mola

2) Construir diagramas eletropneumaacuteticos (natildeo se esquecer dos controladores defluxo) utilizando o meacutetodo passo-a-passo e intuitivo

3) Construir o diagrama trajeto-passo equivalente

Figura 128 ndash Figura esquemaacutetica da maacutequina correspondente ao exerciacutecio Eletro24

Eletro25 Trace o diagrama eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+1A-2A+2A-1A+2A+1A-

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

2A- utilizando o meacutetodo passo-a-passo

Eletro26 Trace o circuito eletro-pneumaacutetico da sequumlecircncia 1A+2A+1A-2A-3A+2A+2A-3A- utilizando qualquer meacutetodo que desejar

Eletro27 Por que natildeo pode ser utilizada vaacutelvula com retorno por mola para se traccedilar umcircuito eletro-pneumaacutetico com o meacutetodo cascata

Exerciacutecios de hidraacuteulica

Exerciacutecios de eletro-hidraacuteulica

Prop31 Explique o princiacutepio de funcionamento de uma vaacutelvula hidraacuteulica 42 vias duplo servocomando Se necessaacuterio utilize esboccedilos para melhor explicaccedilatildeoEM DESENVOLVIMENTO

ApecircndiceVaacutelvulas e componentes especiais

1 Vaacutelvula de escape raacutepido

Utilizada quando se quer um movimento mais raacutepido do atuador principalmenteno retorno Um desenho esquemaacutetico desta vaacutelvula estaacute apresentado na Figura 129

Figura 129 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 129 pode-se considerar a vaacutelvula de escape raacutepidofuncionando da seguinte maneira uma conexatildeo de ar vindo de uma vaacutelvula direcional eacute ligada agrave via P da vaacutelvula O ar eacute obrigado a passar por A para executar por exemplo o avanccedilo de um cilindro No retorno o ar natildeo precisa passar pela vaacutelvula direcional 52vias por exemplo para ser devolvido ao meio externo Isso faria com que o cilindro retornasse com uma baixa velocidade uma vez que o ar teria que passar primeiramente pela via da vaacutelvula para ser ldquojogadordquo ao ambiente Com o uso da vaacutelvula de escape raacutepido o ar pode ir para o ambiente externo sem a necessidade de passar pela vaacutelvula direcional por meio de um atalho O ar ao retornar pela via A empurra o ecircmbolo da vaacutelvula e vai direto para a via R ou seja para o meio externo Este detalhe pode ser observado na Figura 130

Figura 130 ndash Vaacutelvula de escape raacutepido

Na Figura 130 pode-se perceber que o ar passa pela via A da vaacutelvula de escaperaacutepido durante o retorno do cilindro sem a necessidade de atravessar a vaacutelvuladirecional Este atalho permite que o cilindro ganhe velocidade pois o ar flui maisrapidamente para o meio externo do que se fizesse o caminho pela vaacutelvula direcional

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada abaixo

2 Vaacutelvula de sequumlecircncia

Uma vaacutelvula reguladora de pressatildeo pode ser utilizada com a finalidade de darsequumlecircncia a um movimento Por exemplo em um circuito que faz a sequumlecircncia A+B+

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

pode ser que natildeo seja possiacutevel a utilizaccedilatildeo de um fim-de-curso para a realizaccedilatildeo domovimento B+ entatildeo usa-se uma vaacutelvula de sequumlecircncia Um desenho desta vaacutelvula eacuteapresentado na Figura 131

Figura 131 ndash Vaacutelvula de sequumlecircncia

A vaacutelvula apresentada na Figura 131 funciona da seguinte maneira a via 1 eacute a via de pressatildeo e a 12 eacute a via de pilotagem O ar que vem da via 12 tenta vencer a forccedila da mola de modo a liberar o ar que vem da via 1 para que ele possa ldquoempurrarrdquo o outro eixo e assim pilotaacute-lo fazendo com que o ar flua da via 1 para a via 2 Isto eacute feito por meio de uma pequena via que sai da extremidade inferior da via 1 e segue diagonalmente ateacute um batente que seraacute empurrado pelo eixo pilotado pela via 12 Aregulagem da pressatildeo eacute feita por meio de um parafuso Quanto mais comprimida a mola maior a forccedila necessaacuteria para vencer a sua resistecircncia

Se o ar soacute eacute liberado apoacutes se ter uma forccedila grande o suficiente para vencer a resistecircncia da mola esta vaacutelvula pode ser usada como uma vaacutelvula de sequumlecircncia Elanada mais eacute do que uma 32 vias combinada com uma reguladora de pressatildeo

Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

Um exemplo da utilizaccedilatildeo desta vaacutelvula pode ser visto no exerciacutecio resolvidoEx02

3 Vaacutelvula reguladora de pressatildeoA vaacutelvula reguladora de pressatildeo manteacutem constante a pressatildeo de trabalhoindependente das quedas de pressatildeo comuns a uma rede e tambeacutem do consumo de ar

A Figura 132 traz um desenho esquemaacutetico da vaacutelvula

Figura 132 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 a pressatildeo flui normalmente da via P1 para a via P2 pois esta pressatildeo de entrada eacute compatiacutevel com a pressatildeo de trabalho Se a pressatildeo de trabalho comeccedilar a aumentar muito ela consegue vencer a resistecircncia da mola (a maior) e sairpelos dois orifiacutecios que ficam na extremidade superior da vaacutelvula de modo que o excesso de pressatildeo seja ldquojogado forardquo Quando a pressatildeo aumentar muito e se desejar mantecirc-la constante de um determinado valor o ar eacute jogado para o meio externo e ao mesmo tempo eacute vedada a comunicaccedilatildeo entre a via P2 e P1 para que a pressatildeo natildeo continue a aumentar

A Figura 133 ilustra este segundo momento em que a vaacutelvula estaacute enviando o excesso de pressatildeo para o meio externo

Figura 133 ndash Vaacutelvula reguladora de pressatildeo

Na Figura 133 houve um aumento da pressatildeo Para que o cilindro natildeo absorva este aumento de pressatildeo (e consequumlente aumento da forccedila de trabalho) o excesso de pressatildeo eacute enviado para as duas vias de escape situadas no extremo superior da vaacutelvula Esta vaacutelvula possui a simbologia representada a seguir

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

4 Vaacutelvula temporizadora

Existem dois tipos de vaacutelvulas temporizadoras normal aberta (NA) e normalfechada (NF) Nesta apostila seraacute apresentado o desenho em corte somente da vaacutelvula NF

Figura 134 ndash Vaacutelvula temporizadora NF

A vaacutelvula temporizadora nada mais eacute do que uma vaacutelvula 32 vias pilotomola NF ligada a um aparato de temporizaccedilatildeo A vaacutelvula 32 vias tem o mesmo funcionamento de qualquer outra deste tipo ou seja o ar vem do LUBREFIL ateacute a via 1 que inicialmente na figura da esquerda natildeo deixa o ar passar para a via 2 Neste instante as vias que estatildeo se comunicando satildeo a 2 e a 3 Quando o eixo eacute pilotado abre-se a passagem de ar da via 1 para a via 2 o que pode ser visto na figura da direita (Figura 135)

O importante entatildeo eacute natildeo deixar o ar pilotar imediatamente o eixo que faz amudanccedila de posiccedilotildees Para isso ele vai passar por todo um esquema que retardaraacute sua accedilatildeo de pilotagem como pode ser visto na Figura 135

Figura 135 ndash Aparato de temporizaccedilatildeo

A Figura 135 pode ser compreendida da seguinte maneira o ar chega na via 12que eacute a via de pilotagem Numa vaacutelvula pilotomola ela atuaria diretamente no eixo para a mudanccedila das posiccedilotildees mas aqui o ar antes seraacute estrangulado Haacute um parafuso para a regulagem do estrangulamento O ar passa entatildeo por uma via de diacircmetro bem menor do que o da via 12 e depois tem de encher uma cacircmara Ora ao estrangular o ar ele perderaacute sua velocidade e demoraraacute um tempo maior para encher a cacircmara de ar sua primeira tarefa Depois que a cacircmara estiver cheia este ar pilotaraacute o eixo da vaacutelvula 32 vias que faraacute a mudanccedila de posiccedilotildees

5 Pressostato

O pressostato eacute um componente eletro-pneumaacutetico que ajuda a regular a pressatildeo Ele eacute normalmente utilizado para evitar que uma maacutequina trabalhe em pressotildees abaixo da pressatildeo de trabalho como no exerciacutecio resolvido Ex01

A Figura 136 traz um desenho em corte de um tipo de pressostato

Figura 136 ndash Desenho de um pressostato

Na Figura 136 se dermos uma olhada no manocircmetro ele estaacute indicando a pressatildeo de 0 lbfin2 ou seja natildeo haacute pressatildeo de trabalho Consequumlentemente natildeo haacute forccedila para movimentar o eixo obstruindo a via graccedilas a uma mola que o impele em sentido contraacuterio agrave forccedila do ar A pressatildeo vai aumentando ateacute vencer a resistecircncia da mola empurrando o eixo para baixo e forccedilando a mudanccedila de contato Se o pressostato tiver um contato NF ele se abriraacute quando a pressatildeo ultrapassar o valor preacute-estipulado e se tiver um contato NA ele se fecharaacute quando a pressatildeo for maior do que a pressatildeo preacuteestabelecida

Se por algum motivo a pressatildeo de trabalho cair muito o contato volta a sua posiccedilatildeo original Com esta loacutegica eacute possiacutevel fazer com que o atuador natildeo trabalhe combaixas pressotildees conseguindo assim que uma maacutequina trabalhe somente em condiccedilotildees ideais

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor

A Figura 137 traz o esquema de um pressostato para o caso em que a pressatildeo que chega agrave via de entrada for maior do que a pressatildeo preacute-estabelecida

Figura 137 ndash Desenho esquemaacutetico de um pressostato

Na Figura 137 a pressatildeo na entrada da via (aproximadamente 65 lbfin2) eacute suficiente para vencer a resistecircncia da mola ocorrendo assim a inversatildeo do contato eleacutetrico como pode ser percebido Se a pressatildeo cair a mola conseguiraacute empurrar o eixo novamente para cima e o contato eleacutetrico volta agrave sua posiccedilatildeo inicial

Este componente eletro-pneumaacutetico possui a representaccedilatildeo simboacutelica apresentada a seguirAnalog pressure sensor