Ferramentas pneumáticas
2
Ferramentas Pneumáticas
Editores
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Erwin Ritz, H de Holger. Schweizer
Referência da fonte:
Esta publicação contém partes de contribuições e
cortesia de ilustração de BOGE KOMPRESSOREN
Lechtermannshof 26 D-33739 Bielefeld
http://www.boge.de
Nós agradecemos sua permissão amável. Para
informação mais detalhada, nós recomendamos o
“Compêndio de Ar Comprimido” disponível de
BOGE.
Publicante:
Robert Bosch Limitada
Divisão Ferramentas Elétricas
Via Anhanguera km 98
CEP: 13065-900 – Campinas – SP
PT-RLA/ADV
http://www.bosch.com.br
Impresso no Brasil
1ª edição – Out/2008
Tradução: João A. Curado
6.008.FG6.418
Ferramentas Pneumáticas
Conteúdo
1. Ferramentas pneumáticas
4
5. Acessórios de sistema
19
Fonte de energia..................................................4
Unidades de manutenção...................................19
Transporte da energia..........................................4
Conexões............................................................20
Armazenamento de energia..................................4
Mangueiras.........................................................20
Simplicidade........................................................4
Pressão de trabalho...........................................20
Ergonomia............................................................4
Pressão do fluxo de ar........................................21
Segurança no manuseio.......................................4
Balancins............................................................21
Sobrecarga...........................................................4
Silenciadores......................................................22
Características de aquecimento...........................5
2. Impulsão dos motores
5
Motores dinâmicos...............................................5
Motores de deslocamento positivo......................5
Motores lineares...................................................6
Motores rotativos baseados no princípio de
deslocamento positivo.........................................6
Características de torque.....................................7
Ajuste da velocidade............................................8
Transmissão.........................................................8
3. Demanda de ar comprimido
9
Determinação da demanda de ar.........................9
Ferramentas pneumáticas..................................10
Consumo de ar comprimido para
ferramentas manuais (l / min.)...........................10
4. Ferramentas pneumáticas manuais 10
Pregadores e Grampeadores..............................11
Martelos demolidores........................................11
Desencrustadores..............................................11
Martelete de Impacto.........................................11
Furadeiras..........................................................12
Parafusadeira / Chaves de Impacto e
Chaves de Catraca Pneumáticas........................12
Tipos de Produtos..............................................13
Tipos e construções...........................................16
Ferramentas retas para desbaste.......................17
Retíficas retas....................................................17
Ferramentas verticais para desbaste.................18
Lixadeiras orbitais e excêntricas........................18
Esmerilhadeiras angulares.................................18
Serras.................................................................18
Tesouras faca e punção......................................18
6. Segurança
23
7. Manutenção
23
8. FAQ – 20 Perguntas mais freqüentes 24
3
4
Ferramentas Pneumáticas
1
Ferramentas pneumáticas
Simplicidade
A decisão em favor de ferramentas pneumáticas
mática são simples se comparadas a uma ferra-
requer informação sobre as diferenças principais
menta elétrica. Por isso, elas são muito robustas
entre elas e outros tipos de ferramentas como,
e menos suscetíveis a falhas.
por exemplo: as ferramentas elétricas.
Ferramentas pneumáticas de movimento linear
Em comparação a outros tipos de ferramentas, as
(marteletes) podem ser projetadas com compo-
ferramentas pneumáticas têm vantagens que as
nentes mecânicos simples, como alavancas,
fazem particularmente ideais para certas áreas de
excêntricos e similares.
A construção e função de uma ferramenta pneu-
aplicação.
Fonte de energia
Ergonomia
Normalmente, as ferramentas pneumáticas são
Ar existe em abundância e está disponível em
consideravelmente mais leves se comparadas às
todos os lugares. Em uma troca normal de pro-
ferramentas elétricas. Esse ponto positivo pode
cesso, como é o caso de sistemas hidráulicos, ele
ser notado particularmente no caso de furadei-
não é necessário. Isso reduz as despesas e a
ras, parafusadeiras e chaves de impacto.
necessidade de manutenção e ainda otimiza o
Elas não produzem e nem propagam aqueci-
tempo de trabalho. Ar comprimido não deixa para
mento, visto que ferramentas pneumáticas não
trás impurezas como, por exemplo, as provenientes
aquecem.
de defeito na tubulação; ele as carrega consigo.
Transporte da energia
Segurança no manuseio
Ar comprimido é um meio seguro e livre de pro-
Ar comprimido pode ser transportado em tubula-
blemas, seja em ambientes úmidos, seja sob
ções (rede) por longas distâncias. Isso favorece a
temperaturas extremamente altas ou baixas.
instalação de uma central de geração de ar com-
Ferramentas pneumáticas e/ou tubulações (rede)
primido, a qual fornece o ar necessário para os
com vazamento de ar não interferem na segu-
pontos de consumo, com pressão de trabalho
rança do operador e do local de trabalho. Sis-
constante (sistema fechado). Dessa forma, a
tema de ar comprimido e seus componentes
energia proveniente do ar comprimido pode ser
geralmente são pouco exigidos. Por conseguinte,
distribuída por longas distâncias.
estes têm longa vida útil e um baixo índice de
Nenhuma linha de retorno de ar é necessária, já
falha.
que a exaustão de ar é feita pela abertura de
Em relação a fogo, explosão e riscos elétricos e
descarga.
até mesmo com gás inflamável, as ferramentas
Armazenamento de energia
Ar comprimido pode, sem dificuldades, ser armazenado em reservatórios. Se um reservatório é
instalado em um sistema de fornecimento de ar
comprimido, o compressor somente começará a
funcionar se a pressão do ar cair abaixo de um
pneumáticas não oferecem riscos e são muito
seguras, podendo ser manuseadas sem equipamentos de proteção caros e volumosos. Até
mesmo embaixo d’água as ferramentas podem
ser operadas, se devidamente equipadas/vedadas.
valor crítico. Além disso, a reserva de pressão
Sobrecarga
disponível no reservatório permite, ainda por
As ferramentas pneumáticas e suas peças podem
algum tempo, a realização de um trabalho ini-
sofrer sobrecargas sem danificar-se. Por isso, elas
ciado, após o sistema provedor de energia deixar
são consideradas à prova de sobrecarga. Uma
de trabalhar.
rede de ar pode até ser sobrecarregada pelo
Se as necessidades de desempenho das ferramen-
consumo excessivo, ao contrário de uma rede
tas pneumáticas não forem muito altas, garrafas /
elétrica. Se a pressão da rede cair por muito
tubos de ar comprimido transportáveis podem ser
tempo, o trabalho já não poderá mais ser execu-
usados em lugares que não tenham o sistema de
tado, porém, não há nenhum dano à rede, à
fornecimento de ar comprimido instalado.
ferramenta ou às suas peças.
Ferramentas Pneumáticas
Características de aquecimento
O ar comprimido se resfria quando é descompri-
1
Turbinas: princípio funcional
mido. Isso significa que as partes do motor das
ferramentas pneumáticas se resfriam mais ou
Turbina de fluxo radial
menos dependendo do sistema de ar. Essa é uma
das principais diferenças em relação às ferramentas elétricas, as quais aquecem mais ou menos
durante o trabalho em função das perdas elétricas. As ferramentas pneumáticas que são utilizadas em ambientes frios devem ser equipadas com
Fluxo de ar movendo-se radialmente
dentro do disco diagonal de lâminas
uma cobertura de plástico isolante.
Turbina de fluxo axial
Impulsão dos motores
2
Justamente como os geradores de ar comprimido
ferramentas pneumáticas é dividida nas categorias funcionais básicas:
Fluxo de ar movendo-se axialmente
através das lâminas da hélice
33 Motores dinâmicos
33 Motores de deslocamento positivo
EWL-D023/P
(compressores), a impulsão dos motores das
Porém, ao contrário dos compressores de ar
comprimido, nem todos os motores são úteis
para as ferramentas pneumáticas.
Motores dinâmicos
Motores que trabalham de acordo com o princípio de “motorização dinâmica” são chamados
“turbinas”. Há duas variantes básicas:
33 Turbinas de fluxo axial
33 Turbinas de fluxo radial
A característica básica para ambos os tipos de
motores é que o fluxo de energia do ar comprimido é convertido exclusivamente em movimento
rotativo do motor.
Motores dinâmicos são principalmente usados em
tipos especiais de ferramentas pneumáticas,
normalmente onde são necessárias altas velocidades, construção simples e pequenas peças, como
por exemplo, em pequenas ferramentas de desbaste e lixamento para aplicação em indústria de
modelagem e/ou odontologia.
Motores de deslocamento positivo
Motores baseados no princípio de trabalho de
máquinas de deslocamento positivo podem ser
projetados em uma série de variantes. Uma típica
característica de máquinas de deslocamento
positivo é que a energia do fluxo do ar comprimido pode ser convertida em movimento linear
como também em movimento rotativo. Por isso,
no caso de motores de deslocamento positivo
para ferramentas pneumáticas é feita uma distinção entre:
33 Motores lineares
33 Motores rotativos
5
Ferramentas Pneumáticas
Motores lineares
Motores lineares convertem a energia do fluxo do
3
Motor linear pneumático
ar comprimido em movimento mecânico linear. As
1
2
3
4
duas mais importantes variantes de motores
lineares são:
33 Cilindros pneumáticos
1
33 Oscilações lineares
5 Canal de escape
6 Impacto de trabalho
7 Retorno do impacto
Acessório
Batedor
Propulsor
Escape
2
6
A característica essencial de distinção é o modo
3
como elas são controladas.
4
Golpe de trabalho (início)
O fluxo de ar comprimido no
cilindro arremessa o pistão
para frente. A parte do cilindro
em frente ao pistão é aberta
33 Cilindros pneumáticos
5
Cilindros pneumáticos são os motores lineares
6
Golpe de trabalho
3 O ar comprimido arremessa o
pistão mais adiante, o escape
está fechado. A parte frontal
do cilindro em frente ao pistão
é agora aberta pelo canal de escape
em direção à válvula de transporte
mais simples. Em um cilindro fechado o pistão é
movido pelo ar comprimido (deslocado). O movi-
7
mento do pistão no cilindro é transferido para
fora através de uma haste de ligação lacrada.
Uma característica típica de cilindros pneumáti-
5
3
Dá impacto e reverte o movimento.
O pistão colide com o acessório
e gasta energia. A pressão atrás
do pistão sai pelo escape, a
válvula de transporte muda de direção
cos é que o movimento do pistão fora do cilindro
é controlado através de elementos separados
4
(ex.: válvulas).
A típica aplicação de cilindros pneumáticos é na
movimentação de cargas e componentes.
5
6
3
Em princípio, motores de oscilações lineares são
cilindros pneumáticos, porém, o fluxo de ar no
cilindro é controlado no próprio cilindro através
de válvulas adequadamente posicionadas.
EWL-D002/P
33 Motores de oscilações lineares
7 4
Golpe de retorno
A válvula permite ao ar fluir pelo
canal de escape; na frente do
cilindro o pistão volta. O pistão
faz pressão na parte traseira do
cilindro que faz a válvula de
transporte mudar de direção
novamente
Durante a operação, os motores de oscilação
linear produzem um movimento alternado automático cuja freqüência pode ser
determinada pelo desenho do motor e pela vazão
do fluxo de ar.
Marteletes de impacto, desencrustadores de
agulha, rebitadores e rebarbadores (cinzéis)
pneumáticos são produtos que utilizam os motores de oscilações lineares.
2
Motores rotativos convertem a energia do fluxo
de ar comprimido em movimento mecânico rotativo. Motores rotativos baseados no princípio de
deslocamento positivo têm diferentes versões. As
mais importantes são:
33 Motores de ar com pistões alternados
Cilindro
4
Motores rotativos baseados no
princípio de deslocamento positivo
33 Motores de ar com pistões giratórios
A velocidade de trabalho necessária (medida no
1
2
3
fuso) da ferramenta nem sempre corresponde à
5
rotação do motor. Nesses casos, a velocidade do
motor para o fuso de trabalho é conseguida por
uma transmissão.
7
1
2
3
4
5
Cilindro
Pistão
Haste
Base do cilindro
Tampa do cilindro
6
9
8
33 Motores de ar com pistão giratório
10
6 Vedação do pistão
7 Rolamento
8 Vedação
9 Vedação guia
10 Proteção
AT/VSZ 011.0
6
Motores com pistão giratório, também conhecidos como motores de válvulas rotativas, consistem de uma carcaça cilíndrica que contém um
rotor sob uma câmara excêntrica. O rotor tem
aberturas onde ficam posicionadas as palhetas
Ferramentas Pneumáticas
móveis. Na extremidade dianteira do rotor estão
33 Motores com pistões alternados
placas de vedação que vedam a carcaça cilíndrica
Motores de ar com pistões alternados são relativa-
em ambas as extremidades. O posicionamento
mente caros para ser construídos e têm alto custo
excêntrico do rotor no cilindro cria um espaço de
de comercialização. Por isso, eles são raramente
trabalho em forma de foice dividido em câmaras
usados para ferramentas pneumáticas manuais.
segmentadas. Com o movimento rotativo, essas
Sua construção é similar a “motores de dois
câmaras, ficam individualmente vedadas, visto
tempos”. Eles têm que ser construídos com mais
que as palhetas são pressionadas pela força
de um cilindro para ligar por si próprios sem
centrífuga contra a parede do cilindro. O ar com-
equipamentos auxiliares. Os cilindros são normal-
primido flui através dos canais de abertura e faz
mente posicionados em forma de estrela. As
pressão nas câmaras fazendo o rotor girar. As
aplicações típicas desses motores são em máqui-
aberturas e saídas de ar são posicionadas de
nas para exploração de minas e veículos especiais.
acordo com a direção de rotação intencionada.
Para obter a velocidade de trabalho necessária, o
Características de torque
motor é normalmente equipado com um sistema
O motor de ar comprimido sempre tem caracterís-
de engrenagens planetárias.
ticas de torque favoráveis para aplicações diferen-
Características como nível de torque e controle de
tes. Com aumento de potência e diminuição da
velocidade fazem dos motores pneumáticos ele-
velocidade, o torque aumenta até que seja atin-
mentos ideais para muitas e diversas aplicações.
gido um máximo (até parar em ponto morto),
como utilizado nas chaves de impacto. O funcionamento do motor é possível até sua paralisação e
Motor de pistão giratório
2
3
5
1
2
1
3
4
5
essa é a razão por que uma falha de motor por
Carcaça
Rotor
Palhetas
Entrada de ar
Saída de ar
Fluxo de ar dentro da
câmara gira o motor
no sentido horário
Movimento de rotação
contínuo, fluxo de ar
dentro da câmara seguinte
sobrecarga não é possível.
5
Curva de características de um torque
Mmax
Pmax
M
Torque M
Potência P
EWL-D001/P
P
3-5%
=
A câmara passa pela
saída de ar e o ar escapa
Torque de parada
EWL-PN001/G
4
Torque de parada
4
no
2
Velocidade n
no
7
Ferramentas Pneumáticas
Ajuste da velocidade
Regulagem de velocidade tem as seguintes
A regulagem da pressão do ar comprimido (via
vantagens:
regulador de pressão) permite ajustar o torque de
33 Economia de ar durante o trabalho
parada da ferramenta.
33 Segurança – adequação da velocidade
A regulagem do volume de fluxo de ar via “estran-
33 Aumento da vida útil dos acessórios
gulamento” da válvula permite o ajuste da veloci-
33 Redução de ruído
dade da ferramenta. Um sensível regulador de
33 Maior desempenho do trabalho
velocidade assegura velocidade de trabalho
33 Qualidade de funcionamento aprimorada
quase constante e assim, por exemplo, em uma
33 Redução de custo com manutenção
operação de desbaste, a velocidade periférica do
As características de desempenho de um motor
disco abrasivo pode ser mantida constante.
de ar com pistão rotativo são muito favoráveis
A velocidade crescente faz os pesos do regulador (1
para ferramentas pneumáticas. Sua construção
e 2) ficarem em posição diferente da original; como
simples, porém robusta, assegura uma maior vida
resultado, a válvula (3) reduz a entrada de ar.
útil e reduz a possibilidade de defeitos. Outra
Se a velocidade estiver apropriada, a força da
vantagem é sua insensibilidade a influências
mola (4) predomina sobre o peso dos regulado-
externas como pó e umidade. Como a maioria das
res e a entrada de ar é aumentada novamente.
ferramentas pneumáticas é equipada com motores de pistão giratório, vamos descrever esse tipo
6
de motor em detalhes.
Controle de velocidade
Transmissão
2
O dimensionamento de motores pneumáticos
3
requer a definição de conceitos. Embora grandes
motores tenham valores de torque mais altos,
pelas suas grandes dimensões eles são inadequados para movimentar ferramentas pneumáticas,
as quais são pequenas e ergonomicamente projetadas. Conseqüentemente, pequenos motores
EWL-PN 003/G
2
4
2 Reguladores
3 Válvula
4 Mola de retorno
pneumáticos precisam funcionar em altas velocidades e alcançar uma boa relação de peso x
potência. A alta velocidade do motor é então
reduzida através de engrenamento secundário
para obter a velocidade de saída exigida, assim o
torque aumenta em proporção à razão de redução
Curva de características de um motor a ar
com e sem controle de velocidade
da transmissão.
Os tipos de transmissões convencionais são:
33 sistema de coroa e pinhão
33 sistema planetário
com controle de velocidade
sem controle de velocidade
Torque de parada
M
Pmax
P
Torque M
Potência P
Velocidade
Tipos de engrenagens
n
no
Controlada
no
Não controlada
Coroa / pinhão
Planetário
EWL-GET001/G
Mmax
8
EWL-PN002/G
7
Torque de parada
8
Ferramentas Pneumáticas
33 Sistema de coroa e pinhão
tabelas são valores médios. Cálculos mais exatos
Sistema de engrenamento entre coroa e pinhão
requerem informações contidas nas documenta-
representa o tipo de transmissão mais simples e
ções técnicas dos fabricantes.
requer só poucos componentes. Seus eixos são
posicionados em paralelo. Podem ser conectadas
várias fases de transmissão em série, as quais
resultam em diferentes velocidades em diferentes
sentidos de rotação. Se existir uma diferença considerável entre os diâmetros das duas engrenagens de uma fase, a engrenagem menor é chamada de pinhão e a maior é chamada de coroa.
O sistema de coroa e pinhão é barato, mas ele
requer relativamente muito espaço. Cada par de
engrenagens tem somente alguns dentes em
contato direto e as transmissões de alto torque
requerem o uso de grandes dentes nas engrenagens.
33 Sistema planetário
As versões mais básicas de sistemas de engrenamento planetário consistem em uma engrenagem
central (sol), uma engrenagem de ligação (aliança)
e as demais engrenagens planetárias montadas ao
redor. O posicionamento do sistema é coaxial;
embreagens e freios na engrenagem de ligação
Determinação da demanda de ar
Para determinar a demanda de ar comprimido de
uma linha de ferramentas pneumáticas, não é
suficiente só somar os valores de consumo de ar
comprimido de cada ferramenta. Os seguintes
fatores têm uma influência decisiva na definição
do consumo total de ar comprimido:
33 Período médio de funcionamento
33 Fator de simultaneidade
33 Período médio de funcionamento (individual)
A maioria das ferramentas pneumáticas nunca
trabalha intermitentemente – sempre há um
período de interrupção. Isso depende das necessidades de cada trabalho: ligar, desligar e ligar
novamente.
Para obter resultados representativos é necessário determinar o período médio de funcionamento
(ED). Para determinar o período médio de funcionamento das ferramentas (ED), usa-se a seguinte
fórmula:
(aliança) ou o grupo das engrenagens planetárias
permitem a aplicação de diferentes velocidades de
transmissão através do interruptor.
O sistema de engrenagens planetárias sempre
tem vários dentes e engrenagem em contato
durante a operação. Para valores de torques
comparáveis, o sistema de engrenagens planetárias pode ser dimensionalmente menor que o
sistema convencional de coroa e pinhão. Embora
mais caro, esse tipo de transmissão é quase
sempre usado em ferramentas pneumáticas pelas
razões mencionadas.
ED = Tempo de trabalho efetivo x 100
60 min.
Exemplo:
Uma parafusadeira tem uso efetivo durante 25
minutos no curso de uma hora.
O período médio de uso efetivo (ED), nesse, caso
é de 41,6%.
Os períodos médios de funcionamento (uso
efetivo) ED de algumas ferramentas de ar comprimido freqüentemente usadas estão informados
na tabela. Estes valores estão baseados em expe-
Demanda de ar comprimido
riência geral e podem diferir substancialmente
caso a caso.
É freqüentemente difícil determinar o consumo
total de ar comprimido utilizado por todas as
ferramentas conectadas a uma única rede de ar,
Tipo de ferramenta
Período médio
de funcionamento
devido à falta de especificações individuais das
Rebarbadores
30%
ferramentas.
Furadeiras
30%
Importantes dados (aproximados) para a defini-
Parafusadeiras
25%
Lixadeiras
40%
ção da demanda de ar comprimido de ferramentas individuais estão especificados nas tabelas
seguintes.
O consumo de ar comprimido especificado nas
3
9
10
Ferramentas Pneumáticas
33 Fator de simultaneidade
A experiência mostra que na maioria das operações que usam diversas ferramentas pneumáticas, nem todas as ferramentas são usadas ao
mesmo tempo. Normalmente, os trabalhos são
Consumo de ar comprimido para
ferramentas manuais (l / min)
Média de consumo de ar comprimido a uma
pressão de funcionamento de 6 bar.
executados temporariamente e, então, as ferra-
Tipo de ferramenta
mentas envolvidas nesse processo estarão ligadas
Martelo demolidor
700 ... 3.000
em tempos diferentes. A proporção de tempo
durante o qual teoricamente todas as ferramentas
Martelete de
impacto
200 ... 400
são usadas simultaneamente é denominada de
Martelete rebitador
200 ... 700
“fator de simultaneidade” e entra no cálculo junto
Martelete rebarbador
200 ... 700
Desencrustador
100 ... 250
com o período médio de funcionamento das
ferramentas – ED, como um fator que reduz a
demanda de ar.
Nº de ferramentas
4
Fator de simultaneidade
Pregador / Pinador
50 ... 300
Grampeador
10 ... 60
Furadeira de impacto
400 ... 3.000
Furadeira
200 ... 1.500
Parafusadeira
180 ... 1.000
Retífica reta
300 ... 3.000
1
1,00
2
0,94
3
0,89
4
0,86
5
0,83
6
0,80
7
0,77
Serra tico-tico
300 ... 700
8
0,75
400 ... 900
9
0,73
Tesouras faca e
punção
10
0,71
12
0,68
14
0,66
16
0,63
Nota: dados médios obtidos por experiência
Ferramentas pneumáticas
O consumo de ar das ferramentas pneumáticas
varia e depende em grande parte do tipo de
ferramenta e seu tamanho específico.
A tabela seguinte contém valores médios e aproximados para o consumo de ar comprimido de
algumas ferramentas pneumáticas selecionadas.
Ferramentas pneumáticas normalmente requerem
uma pressão de ar para funcionamento de 6 bar.
Dependendo do campo de aplicação e potência
de saída, outros valores de pressão de trabalho
podem ser aplicados. Para cálculos precisos, é
necessário considerar os valores de consumo de
ar específicos contidos nos catálogos dos fabricantes.
Consumo de ar (l/min)
Esmerilhadeira
vertical
Esmerilhadeira
angular
250 ... 700
300 ... 700
Ferramentas pneumáticas
manuais
O grupo de ferramentas pneumáticas contém
quase todos os tipos de ferramentas básicas em
similaridade com as ferramentas da linha elétrica.
Além disso, o grupo de ferramentas pneumáticas
também contém máquinas grandes para uso em
exploração de minas e construção de túneis.
No decorrer desta publicação, descreveremos
alguns tipos mais usuais de ferramentas pneumáticas manuais, que são:
33 Pregadores e grampeadores
33 Martelos demolidores
33 Desencrustadores
33 Furadeiras de impacto
33 Furadeiras
33 Parafusadeiras
33 Esmerilhadeiras
33 Serras
33 Tesouras faca e punção
Ferramentas Pneumáticas
Pregadores e grampeadores
Pregadores e grampeadores são equipados com
9
Ferramentas de impacto
EWL-D037/P
cilindros pneumáticos que usam um pino batedor
para introduzir os pregos, pinos e grampos na
peça de trabalho.
Pregadores e grampeadores pneumáticos são
usados em processos de larga escala nos quais
economia de tempo e produção são fatores
Martelete rebatedor
importantes. Áreas típicas de aplicação são
indústria moveleira e artefatos de madeira, como:
fabricação e reforma de móveis, embalagens,
pallets e também na construção civil.
Martelos demolidores
Martelos demolidores são movidos por um motor
Martelo rompedor
de oscilação linear que coloca o acessório (ponteiros e cinzéis) em movimento de impacto contra
a superfície a ser trabalhada. Dependendo de seu
tamanho, os martelos demolidores são usados
para quebrar e demolir ou como os marteletes
Martelete desencrustador
rebarbadores para processamento em metal. Em
comparação com martelos demolidores elétricos
de potências comparáveis, os martelos pneumáticos se distinguem pelo tamanho relativamente
Martelete de Impacto
pequeno de suas peças.
Marteletes pneumáticos de impacto classe 2 kg
Desencrustadores são movidos por um motor de
oscilação linear que atua sobre um jogo de agulhas de aço.
Quando as agulhas tocam a superfície de trabalho, partículas dessa superfície se soltam e são
eliminadas. Desencrustadores de agulha são
principalmente usados para limpeza de superfícies como: desenferrujar e remover camadas
velhas de tinta, retirar materiais sedimentados e
também remover borra de cordões de solda.
são projetados mecanicamente de acordo com o
sistema de impacto eletropneumático convencional e têm capacidade e desempenho semelhantes
aos elétricos. O movimento de impacto não é
diretamente gerado por ar comprimido, mas por
um sistema pneumático de impacto que inclui
um pistão convencional com mecanismo motriz
mecânico. Nesse casos, e se comparado com os
marteletes elétricos, somente o motor é substituído por um motor pneumático.
Campo de aplicação diferenciado para marteletes
pneumáticos são ambientes de trabalho molhados.
10
Martelete de impacto
EWL-D032/ P
Desencrustadores
11
Ferramentas Pneumáticas
Furadeiras
Comparadas às furadeiras elétricas de mesma
12
Furadeira pneumática de 2 velocidades
categoria, as furadeiras pneumáticas são mais
leves e menores. Por isso, elas são preferidas
4
pelas indústrias. Tipicamente, elas são do tipo
2
5
“pistola” para melhor empunhamento e segu-
10
6
rança. Trancos ocorridos pelo travamento das
3
brocas são mais bem assimilados e controlados
7
por esse tipo de formato. Furadeiras retas são utilizadas para perfurações de pequenos diâmetros
9
e em casos particularmente esporádicos.
Furadeiras pneumáticas são equipadas com uma
ou duas velocidades fixas que podem ser selecionadas pela posição do seletor.
Furadeiras com regulador de velocidade são
preferidas porque isso as torna mais versáteis
(mais aplicações) e assegura maior vida útil,
entre outras vantagens.
A faixa de potência mais comum varia de 200 a
700 watts e em termos de velocidade a variação
está entre 400 e 6.000 rotações por minuto
(min-1).
1a veloc. (baixa) controlada
1
2
3
4
5
6
Entrada de ar
Abertura de controle
Direcionador centrífugo
Motor com pistão rotativo
Engrenamento planetário
Mandril
7
8
9
10
11
12
8
Broca
1
Saída de ar
Velocidade 1
Válvula da 1a velocidade
Velocidade 2
Válvula da 2a velocidade
Na 1a velocidade, o fluxo de ar vai da 1a válvula (10) via a
abertura de controle (2) para o motor (4). Com aumento
da velocidade, o direcionador (3) move-se para trás e estreita
a abertura de controle (2). Menos ar comprimido flui para
o motor (4) e a velocidade cai.
Na 2a velocidade, o fluxo de ar vai da 2a válvula (12)
diretamente para o motor (4). O fluxo de ar total
está constantemente disponível.
Furadeira pneumática
12
11
Tipo reta
EWL-D049/P
11
2a velocidade (alta) controlada
Tipo pistola
EWL-D042/P
12
Parafusadeira / Chaves de impacto e
Chaves de catraca pneumáticas
Parafusadeira, chave de impacto e chave de
catraca pneumática formam o maior segmento de
ferramentas pneumáticas.
Elas são utilizadas principalmente em indústrias
de produção em série.
Além disso, elas também são utilizadas no setor de
serviços como: oficinas mecânicas e de manutenção em geral (principalmente do setor automobilístico), concessionária de veículos, borracharias e
empresas afins, instaladores de som, transformadores de veículos, e tantos outros.
Essas ferramentas pneumáticas diferem das
demais em relação ao princípio de funcionamento
e desenho. Pela grande variedade de possíveis
Ferramentas Pneumáticas
condições de uso em parafusamentos, este seg-
33 Parafusadeira c/ sistema “standstill”
mento necessita de muitos tipos diferentes de
O termo “standstill” refere-se ao princípio de o
produtos.
motor ficar em “ponto morto” ao término do
Tipos de produtos
parafusamento, sendo que o torque realizável
Diferentes tipos de parafusadeiras, chaves de
depende da potência do motor e da velocidade
impacto e de catraca, cada qual com princípios
de saída (momento). Uma embreagem não é
de trabalho diferentes, são utilizados pelos usuá-
necessária nesse caso. Parafusadeiras com sis-
rios com desempenho adequado para cada tipo
tema “standstill” podem somente ser construídas
particular de aplicação. Os princípios de funcio-
em ferramentas cujo motor pode ser parado sem
namento mais importantes são:
danos, como no caso de motores pneumáticos.
33 Parafusadeira c/ sistema “standstill”
O torque é ajustado estrangulando a entrada de
33 Parafusadeira c/ torque “shut-off”
ar e pode ser mantido tanto quanto necessário
33 Parafusadeira c/ limite de torque
com efeito positivo durante a colocação dos
33 Parafusadeira hidropneumática
parafusos. Por outro lado, quando se atinge o
33 Chaves de impacto
torque desejado, a reação contrária dessa opera-
33 Chaves de catraca
ção é transferida completa e diretamente para a
ferramenta e, conseqüentemente, para o usuário
13
na forma de torque restante (tranco). É por esse
Parafusadeira pneumática reta
motivo que as parafusadeiras de parada por
contato só podem ser utilizadas para operações
1
com valores de torque relativamente baixos.
2
3
4
15
8
Parafusadeira c/ sistema “standstill”
função e princípio de trabalho
5
Entrada de ar
Alavanca liga/desliga
Motor
Engrenagens planetárias
Embreagem de esferas
Porta-bits
Bit
Saída de ar
Esses princípios de trabalho estão disponíveis em
diferentes formatos e combinações.
Motor
ligado
Motor
parado
Girando
Ponto morto
M
0.5
Chave de catraca em aplicação
Progressão de torque
1.0
t
M
0.5
1.0 t
Progressão da força de tensão na montagem
EWL-D045/P
14
EWL-VST011/G
1
2
3
4
5
6
7
8
EWL-D050/P
7
6
13
Ferramentas Pneumáticas
33 Parafusadeira com controle de torque e
situações especiais com demanda variada de
torque. Exemplos típicos de aplicação são parafu-
embreagem “shut-off”
Parafusadeiras com controle de torque e embrea-
samento em chapas metálicas com parafusos
gens de função “shut-off” têm o mesmo princípio
Teks ou com parafusos autoperfurantes e parafu-
de funcionamento de uma embreagem de catraca.
sos para madeira.
Aqui o torque também é limitado por um ajuste
Com a desativação da embreagem “shut-off”,
de embreagem tipo “balancim” ou “roldana”.
torna-se possível retirar parafusos enferrujados e/
A diferença da embreagem de catraca é que as
ou com forte torque de fixação. A desativação da
metades da embreagem permanecem separadas
embreagem “shut-off” também significa que a
depois do primeiro desengate. Como resultado,
total ação do torque residual (tranco) tem ação
não há nenhuma dependência de torque pelo
sobre o usuário. Por isso, os valores de torque
tempo de parafusamento. Geração de ruído e uso
predefinidos não podem ser muito altos.
de embreagem são muito reduzidos. Porém, a
exigência construtiva é bastante alta e por isso
têm alto custo. Elas são principalmente utilizadas
em parafusamentos que requerem maior precisão
de torque.
A embreagem automática com sistema “shut-off”
é ajustada com base em ensaios prévios e, após o
atingimento das especificações de torque, ela é
então fixada naquela posição. Isso assegura que a
regulagem definida não possa ser modificada
pelo operador durante a aplicação.
16
33 Parafusadeira com controle de torque e
embreagem de catraca
Parafusadeiras com controle de torque e embreagem de catraca são os tipos de parafusadeiras
mais comuns, pois a embreagem de catraca pode
ser ajustada.
Quando a mola da embreagem atingir o torque
definido, as metades da embreagem serão separadas pela inclinação dos balancins, roldanas ou
esferas. Enquanto a parafusadeira estiver em
operação e pressionada sobre o parafuso, picos
Parafusadeira c/ sistema “shut–off”
função e princípio de trabalho
de torque tão altos quanto o torque prefixado
agem sobre o parafuso, o que é bom para a fixação total do parafuso.
Sistema
girando
Intervalos de golpes curtos ou longos da catraca
Sistema
desengatado
têm uma influência limitada no nível de torque,
visto que os impactos rotativos aumentam ligeiramente o torque.
Se adequadamente construídas, as embreagens
de catraca são relativamente baratas, suficientemente precisas e de pouco desgaste. O momento
M
de desengate não pode ser fixado tão alto quanto
você gostaria, visto que é transferido ao usuário
Progressão de torque
t
através da máquina. Se o torque de retorno fica
muito alto, o processo de parafusamento fica
FM
t(s)
0,1
0,2
0,3
Progressão da força de tensão na montagem
EWL-VST008/G
14
33 Parafusadeira com controle de torque c/
embreagem “shut-off bypass”
Parafusadeiras com controle de torque c/ embreagem “shut-off bypass” aumentam o campo de
aplicação desse tipo de ferramenta. O alto torque
atingido pelo sistema “shut-off bypass” permite o
ajuste manual do torque para parafusamento em
desconfortável ou muito duro de agüentar. Por
isso as parafusadeiras com controle de torque via
embreagem de catraca têm um torque máximo de
aproximadamente 30 Nm.
33 Parafusadeiras de impulso
Parafusadeiras de impulso são ferramentas mecânico-hidráulicas. Estas geram torque intermitente
justamente como as chaves de impacto. Porém,
em comparação com as chaves de impacto, os
impactos não são transferidos pelos balancins da
embreagem. Ao contrário, cada impacto é gerado
por compressão de pistão onde uma quantidade
Ferramentas Pneumáticas
de óleo é comprimida em uma câmara ajustável de
33 Chave de impacto rotativa
uma unidade de impacto com circulação de óleo.
Chaves de impacto rotativas são equipadas com
Um parafuso externo regula a pressão da câmara.
uma massa isolada de impacto que mesmo no
Sua construção especial, apesar do alto custo,
caso de altos torques não provoca praticamente
oferece mais precisão e menos ruído que as
nenhum retorno no usuário. O torque tira o efeito
chaves de impacto e atingem torque aproximado
de impacto pelo impacto, o qual é acompanhado
de até 50 Nm.
caracteristicamente por um alto ruído. O torque
33 Parafusadeiras hidropneumáticas com
função “shut-off”
Esta versão de parafusadeira hidropneumática é
equipada com embreagem “shut-off” automática
baseada na força centrífuga. Elas são ideais para
processo de parafusamento que requer alta precisão
e o aperto subseqüente não é recomendado.
17
predeterminado.
A limitação do torque acontece pelo número de
impactos rotativos (freqüência de impactos) ou
por limitação de elementos (barras de torção)
colocados entre o fuso e o soquete. Em termos
práticos, o máximo torque possível está limitado
pela força de impacto e pelo tamanho da
máquina.
Embreagem de catraca
Função e princípio de trabalho
Sistema
girando
da chave de impacto rotativa é construtivamente
Ferramentas pneumáticas manuais podem alcançar torque até 2.000 Nm.
Sistema
desengatado
19
Embreagem de catraca
Função e pricípio de trabalho
Sistema
girando
Sistema
desengatado
M
t
Progressão de torque
FM
0,3
t(s)
t
Progressão de torque
FM
Sistema
puxando
1
2
3
Progressão da tensão na montagem
Sistema
acelerando
M
0,1
0,2
Progressão de torque
0,3
0,4
t
FM
0,1
0,2
0,3
Progressão da tensão na montagem
0,4
t(s)
EWL-VST 010/G
18
Parafusadeira hidropneumática
Função e princípio de trabalho
4
t(s)
EWL-VST 009/G
0,1
0,2
Progressão da tensão na montagem
EWL-VST007/G
M
15
Ferramentas Pneumáticas
33 Chaves de catraca
33 Ferramentas tipo reta
São normalmente usadas em áreas de serviço e
Ferramentas do tipo reta são normalmente utiliza-
tendem a substituir as chaves de catraca manu-
das para pequenos parafusamentos em mecâni-
ais. Chaves de catraca operam em baixa veloci-
cas de precisão ou em lugares de difícil acesso ou
dade e são recomendadas para o aperto de para-
estreitos e estão disponíveis nas seguintes cate-
fusos de até M 10 com torques máximos de
gorias:
aproximadamente 60 Nm.
33 20 watts
33 120 watts
20
33 180 watts
Chave de catraca
33 400 watts
Nas categorias de potências superiores, o torque
oferecido normalmente é limitado a valores entre
0,06 Nm e 20 Nm, isso para evitar torques residuais (trancos) desagradáveis e potencialmente
prejudiciais para os usuários. Essas limitações de
EWL-D034/P
torque são feitas via embreagem de catraca ou
com sistema ponto morto (standstill).
33 Ferramentas com punho central
Ferramentas com o punho centralizado permitem
aplicação de torques mais altos, visto que os
torques residuais (trancos) podem ser mais bem
21
absorvidos. Valores de torque entre 1,2 Nm e
Chave de impacto
35 Nm são comuns e estão disponíveis nas
seguintes categorias:
33 180 watts
33 400 watts
Devido ao princípio de funcionamento, as parafusadeiras de impulso têm um torque residual.
Aqui, torques de até 60 Nm são possíveis, também, para ferramentas menores.
EWL-D031/ P
16
Chaves de impacto são geralmente equipadas
com punho central. Embora torques de 50 Nm a
2000 Nm sejam comuns, elas têm torque residual
relativamente baixo, devido ao seu princípio de
funcionamento.
Tipos e construções
Por razões ergonômicas e aplicações muito complexas e freqüentes, as ferramentas pneumáticas
de aperto estão disponíveis em diferentes tipos e
construções como:
33 Ferramentas retas
33 Ferramentas com punho central
33 Ferramentas angulares
Devido ao seu princípio funcional e ao torque
residual (trancos) produzidos por alguns dos
modelos, essas ferramentas têm que ser selecionadas cuidadosamente pelo usuário considerando a categoria de desempenho e o trabalho a
ser executado.
33 Ferramentas angulares
Ferramentas angulares são usadas em lugares
estreitos e onde ferramentas retas ou com punho
central não podem ser usadas.
Parafusadeiras angulares consistem em uma
parafusadeira reta com cabeçote angular. Seu
longo corpo garante manuseio seguro, mesmo
com torques altos. Elas são encontradas com
potências de 180, 370, 400 e 740 watts e seus
torques variam de 1,5 Nm a 110 Nm.
Ferramentas Pneumáticas
22
Ferramentas pneumáticas de aperto
Por essa razão, as retíficas e esmerilhadeiras
pneumáticas são principalmente usadas para
aplicações industriais em geral. As ferramentas
pneumáticas de desbaste se agrupam em duas
categorias principais: retas e angulares. Ao contrário das ferramentas elétricas, as ferramentas
pneumáticas de desbaste de formato angular
Reta
formam um segmento bastante secundário.
23
Ferramentas retas de desbaste
Com punho central
Angular
A
B
De impulso
C
D
A Potência 50 W e rotação de 50.000 a 80.000 min-1
Chave de impacto
com torques médios
B Potência 400 W e rotação de 15.000 a 30.000 min-1
C Potência 450 W e rotação de 20.000 min-1
D Potência 2.500 W e rotação de 2.500 min-1
Chave de impacto
com altos torques
EWL-D046/P
EWL-D040/P
Retíficas retas
Retíficas retas formam o maior segmento de
ferramentas pneumáticas de desbaste. Motor e
fuso da ferramenta são posicionados em linha,
sendo que a própria carcaça funciona como a
empunhadeira da ferramenta.
Ferramentas retas para desbaste
Ferramentas pneumáticas para desbaste são
relativamente pequenas e reconhecidas pela sua
excelente força de trabalho.
Motores pneumáticos podem alcançar velocidades extremamente altas, as quais só podem ser
alcançadas por motores elétricos com ajuda de
transmissões. O potencial de bloqueio de segurança das ferramentas pneumáticas é um aspecto
de segurança importante durante a execução do
trabalho.
Considerando que o torque residual da ferramenta pode ter um efeito negativo nas mãos do
usuário por causa da área reduzida de empunhamento, a potência de saída normalmente é limitada a valores abaixo de 500 watts.
As retíficas retas podem ter velocidades muito
altas (até aproximadamente 85.000 min-1) e suas
pequenas dimensões são ideais para mecânicas
de precisão como também confecção e modelagem em geral. Retíficas retas são quase exclusivamente utilizadas com pontas abrasivas e permitem a utilização com uma só mão.
17
Ferramentas Pneumáticas
Ferramentas verticais para desbaste
Esmerilhadeiras angulares
Ferramentas verticais para desbaste são utiliza-
Esmerilhadeiras angulares formam um segmento
das para desbastes mais rústicos e são operados
de ferramenta relativamente pequeno.
em posição vertical. Motor e fuso são posiciona-
Sua construção e formato são semelhantes às
dos em linha e os pontos de empunhamento
esmerilhadeiras angulares elétricas e têm potên-
ficam posicionados lateralmente na carcaça do
cia de aproximadamente 500 watts. As esmerilha-
motor ou centralizados no formato de pistola.
deiras angulares pneumáticas são utilizadas onde
Ferramentas verticais de grande potência são
o alto desempenho é a característica mais impor-
equipadas com dois pontos de empunhamento.
tante para o trabalho.
Até mesmo nessa modalidade de ferramentas os
torques residuais muito altos podem ser domina-
25
Esmerilhadeiras e lixadeiras pneumáticas
dos seguramente. As categorias de desempenho
dessas ferramentas variam de 400 a 3.500 watts.
24
Esmerilhadeiras verticais para desbaste
Esmerilhadeira angular
Punho tipo pistola
Lixadeira excêntrica
Lixadeira oscilante
EWL-D036/P
Punho duplo lateral
EWL-D041/P
18
Serras
No segmento de serras, principalmente as serras
tico-tico e a serra para espumas estão no topo
das ferramentas pneumáticas manuais. Suas
Lixadeiras orbitais e excêntricas
características de construção assemelham-se às
Lixadeiras orbitais e excêntricas são versões de
serras elétricas sendo que somente o motor
ferramentas verticais.
elétrico é trocado pelo motor pneumático. Serras
Elas se assemelham às ferramentas elétricas em
circulares também estão disponíveis, porém
construção e formato, mas, comparativamente às
somente para aplicações especiais.
ferramentas pneumáticas, podem ser utilizadas
também em áreas molhadas. A aplicação típica
Tesouras faca e punção
dessas ferramentas é em geral na área automo-
As tesouras faca e punção são principalmente
tiva (funilaria e pintura), porém com alta aplicabi-
utilizadas para aplicações de estruturas metálicas
lidade também em empresas que trabalham com
e no setor metalúrgico de chapas. As funções e
acabamento de fibra.
características construtivas desses produtos
assemelham-se aos produtos elétricos, porém as
mangueiras de conexão de ar comprimido são
Ferramentas Pneumáticas
relativamente mais robustas que os cabos com
plugue das versões elétricas e, portanto, ofere-
27
Unidade de manutenção
cem menor risco de danos quando em contato
2
com quinas e rebarbas das chapas metálicas.
26
Ferramentas pneumáticas de corte
1
Serra tico-tico
1
2
3
4
Tesoura punção
EWL-D024/P
4
3
Filtro e condensador
Redutor de pressão
Lubrificador
Válvula de regulagem
33 Válvula “stop”
A válvula “stop” é utilizada para interromper o
fornecimento de ar das ferramentas pneumáticas
quando houver necessidade de efetuar a limpeza
do condensador ou do filtro, bem como para
EWL-D052/P
Tesoura faca
preencher o reservatório de óleo.
33 Filtro
O filtro retém substâncias e resíduos provenientes do sistema de fornecimento de ar comprimido
como, por exemplo, partículas de ferrugem, e a
água condensada.
33 Redutor de pressão
Acessórios de sistema
O redutor de pressão ajusta a pressão de entrada
Há uma larga gama de acessórios de sistema
tubulação) à pressão necessária da ferramenta.
disponível para as ferramentas manuais pneumáticas, os quais são indispensáveis para suas
aplicações práticas. Esses acessórios são:
33 Unidades de manutenção
33 Conexões
33 Mangueiras
33 Balancins
33 Silenciadores
proveniente do sistema de ar (compressor e
33 Lubrificador
O lubrificador adiciona uma quantidade específica de óleo ao ar comprimido que passa por ele,
com a finalidade de este lubrificar o motor das
ferramentas pneumáticas.
28
Unidade de manutenção
Unidades de manutenção
A unidade de manutenção se compõe de:
33 Válvula de regulagem
33 Filtro com condensador
33 Lubrificador
A unidade de manutenção está conectada ao sistema de ar (tubulação) por uma torneira e permite
a conexão de uma ou diversas ferramentas.
EWL-PN004/G
33 Redutor de pressão
5
19
Ferramentas Pneumáticas
Conexões
A quantidade de ar comprimido na mangueira
Conexões são utilizadas entre a linha de forneci-
depende de seu comprimento e pode ser bas-
mento de ar (mangueira) e a ferramenta pneumá-
tante considerável. Quando a conexão é aberta, o
tica. As distinções entre elas são:
volume de ar é liberado repentinamente, provo-
33 Conexões fixas
cando uma forte ação mecânica e incontrolável
33 Conexões de encaixe
sobre a mangueira, a qual pode atingir violentamente o operador, provocando sérios acidentes.
33 Conexões fixas
Conexões fixas são utilizadas principalmente em
linhas onde as ferramentas serão utilizadas em
locais permanentes.
cado pela liberação repentina do ar não é
somente desconfortável, mas pode provocar a
Por esses motivos, recomenda-se obrigatoria-
33 Conexões de encaixe
Conexões de encaixe (engate rápido) permitem
desconectar a ferramenta das mangueiras de
forma rápida e simples sem o uso de ferramentas
adicionais. Elas comumente são utilizadas para se
obter maior flexibilidade e mobilidade das ferramentas.
As conexões de encaixe (engate rápido) facilitam
seu uso pelo operador e, por esse motivo, são
freqüentemente utilizadas. Por outro lado, as
conexões de encaixe podem oferecer risco ao
operador, visto que estas podem ser desconectadas das ferramentas mesmo sob pressão.
mente a despressurização da linha de ar comprimido. Esse procedimento consiste no fechamento
do sistema de alimentação de ar através da válvula da unidade de manutenção e na subseqüente
ligação da ferramenta pneumática por um
pequeno espaço de tempo até que a ferramenta
consuma o ar comprimido restante na mangueira.
Por questões de princípios e para a segurança
dos operadores, todos os trabalhos que necessitarem de mangueiras com diâmetros de 16 mm
ou de comprimento superior a 3 metros devem
ser realizados usando-se niples de segurança
para controle da descarga de ar comprimido.
O risco é provocado, geralmente:
33 Pela energia mecânica do ar comprimido
sobre a mangueira
33 Pelo ruído gerado pelo escape do ar comprimido
No momento em que a conexão de encaixe é
desconectada da ferramenta, a pressão de trabalho ainda é alta dentro do sistema de fornecimento de ar (tubulação e mangueira).
29
Por outro lado, o forte e estridente ruído provo-
perda de audição.
Mangueiras
Mangueiras são as conexões flexíveis entre a
ferramenta pneumática e a tubulação de ar
(rede). Devido à queda de pressão por perdas de
fluxo (perdas de fricção), as mangueiras de alimentação não devem ser muito longas. O comprimento de 10 metros não deveria ser excedido na
maioria dos casos. Os diâmetros nominais das
mangueiras para cada comprimento são especifi-
Conexões de engate rápido
cados conforme o consumo de ar das ferramentas. Se mangueiras mais longas forem usadas, o
3
diâmetro nominal da mangueira deve ser apropriadamente maior para assegurar que a pressão
1
3
2
atingida.
2
3
1
Pressão de trabalho
4
4
2
1
3
do fluxo de ar requerida pela ferramenta seja
1
2
3
4
Conexão
Niple
Mangueira
Tubulação
A pressão de trabalho em um sistema de ar comEWL-D021/P
20
primido tem uma especial influência no desempenho e segurança das ferramentas conectadas a
ele. Em geral, ferramentas pneumáticas requerem
pressão de trabalho de 6 bar. Porém, como a
pressão da corrente de ar comprimido tende a
cair por perdas de fricção no sistema assim como
Ferramentas Pneumáticas
nas conexões, unidades de manutenção, junções
Balancins
e mangueiras, o sistema de ar comprimido tem
Balancins são usados para segurar a ferramenta
que ter uma pressão mais alta, a qual é reduzida
pneumática ao alcance do usuário e aliviar, ao
na entrada da ferramenta pela unidade de manu-
mesmo tempo, o peso de máquina. Tipicamente
tenção até que a pressão de fluxo de ar estipu-
as ferramentas pneumáticas (normalmente para-
lada em 6 bar seja alcançada pela ferramenta
fusadeiras) estão suspensas na área de produção
pneumática durante o trabalho.
por esses balancins.
A força elástica dos balancins pode ser ajustada
Pressão do fluxo de ar
A pressão do fluxo de ar é definida como a pressão do ar medida diretamente na saída da ferramenta se esta estiver em trabalho, modo em que
a ferramenta alcança seu consumo de ar mais
alto.
No caso de ferramentas sem controle de velocidade, isso é feito normalmente com a ferramenta
ligada e com o motor pneumático girando com a
mais alta rotação, visto que é nesse momento que
para corresponder ao peso da máquina e permitir
o seu movimento no sentido vertical com pouco
esforço. O fio de sustentação enrola-se para
dentro dos balancins adequadamente. Como
resultado, o usuário faz pouca força vertical para
puxar/operar a ferramenta e a fadiga/cansaço é
significantemente reduzida por isso.
31
Balancim para linha de montagem
ele alcança seu consumo de ar mais alto.
O indicador de pressão deve ser conectado diretamente à ferramenta para medir a pressão do
fluxo. Então, o redutor de pressão da unidade de
manutenção é utilizado para regular a pressão da
entrada de ar na ferramenta enquanto esta esti-
1
ver funcionando, até que atinja o valor de pressão
do fluxo de ar exigida.
Medição da pressão do fluxo de ar
3
2
1 Balancim
2 Fio de sustentação
3 Ferramenta pneumática
1
3b
2
1
1 Mangueira de conexão
2 Medidor de pressão
3a Ferramenta em ponto morto
(s/ controle de velocidade)
3b Ferramenta na maior velocidade
(c/ controle de velocidade)
EWL-D030/P
3a
EWL-D026/P
30
2
21
Ferramentas Pneumáticas
Silenciadores
Após atravessar o motor, o ar descomprimido sai
da ferramenta pneumática com certa velocidade,
33
Ferramenta pneumática com silenciador
integrado e mangueira de escape
gerando ruído estridente característico. Durante
trabalhos contínuos ou em linhas de produção
com muitas ferramentas pneumáticas sendo
usadas ao mesmo tempo, esse ruído pode causar
4
muito desconforto e ser nocivo à saúde dos
ouvidos. Por isso, na maioria dos casos os silen-
2
ciadores são utilizados.
Eles são integrados internamente ao punho traseiro da ferramenta ou colocados externamente.
Consegue-se uma eficiente redução de ruído,
canalizando o ar de saída por um tubo de escape
3
separado, que diminui o efeito do ruído e guia o
ar de descarga para longe do local de trabalho.
Ferramenta pneumática com silenciador
integrado
1
3
1
2
3
4
Ferramenta pneumática
Mangueira de entrada de ar
Silenciador integrado
Mangueira de escape
4
2
1
1
2
3
4
Ferramenta pneumática
Mangueira de entrada de ar
Silenciador integrado
Mangueira de escape
(efeito de silenciador adicional)
EWL-D048/P
32
EWL-D047/P
22
Ferramentas Pneumáticas
Segurança
O princípio de trabalho das ferramentas pneumá-
Perda de energia por vazamento na rede de
ar comprimido
Perda de ar
a 8 bar (I/Sec)
Demanda de
energia (kWh)
1
1,2
0,6
1,5
2,5
1,3
das diferentes ferramentas rotativas, de impacto
2
4,3
2,0
e de corte, correspondentes às suas funções
3
10
4,4
primárias. A diferença das ferramentas eletrica-
4
18,3
8,8
5
28,3
13,2
ticas faz com elas sejam muito seguras e as mais
adequadas para a maioria dos trabalhos. Naturalmente, todas as normas de qualidade e segurança
também são consideradas no desenvolvimento
mente motorizadas encontra-se na manipulação
do ar comprimido.
Vazamento
(ø mm)
6
Num sistema de ar comprimido, especialmente
nos compressores de ar, mas também na tubulação da rede e mangueira, são armazenados consideráveis volumes de ar sob alta pressão. Se não
usada corretamente, de acordo com as instruções
de segurança, essa forma de energia pode ser
liberada abruptamente e, certamente, causar
sérios acidentes. Então é absolutamente necessário seguir todas as normas e medidas de segurança aplicáveis para sistemas de ar comprimido.
Manutenção
As manutenções de sistemas de ar comprimido
devem ser realizadas em intervalos regulares. Isso
se aplica especialmente à rede de ar.
A verificação de vazamentos pode ser feita monitorando-se a vazão de ar do compressor com as
ferramentas conectadas à rede desligadas e
então calculando-se esse volume. Vazamento de
ar na rede pode consumir muita energia e ser um
fator de custo importante!
Os maiores problemas relativos a ferramentas
pneumáticas são, sem dúvida, causados por
sujeira e por condensação no ar comprimido e,
por isso, uma atenção especial deve ser dedicada
à limpeza do ar e suas particularidades.
Filtros (inclusive os filtros das ferramentas pneumáticas!) devem ser limpos periodicamente e
substituídos, se necessário. Ferramentas pneumáticas com lubrificação com névoa de óleo têm
que ter seus reservatórios de óleo sempre cheios,
bem como a dosagem na unidade de manutenção
ajustada/monitorada periodicamente.
7
23
24
Ferramentas Pneumáticas
8
FAQ – 20 Perguntas mais
freqüentes
1. Quais são as propriedades/características
de um compressor de pistão?
As propriedades/características de um compressor de pistão são: alta eficiência, possibilidade de gerir alta pressão, ser de pequenas
dimensões, possibilidade de construção com
diferentes princípios (multicilindro, de vários
estágios), baixo custo.
2. Quais são as propriedades/características
de um compressor de pistão helicoidal?
As propriedades/características de um compressor de pistão helicoidal são: fluxo contínuo de ar, compressão final de baixa temperatura, possível compressão sem óleo, menor
5. Quais são os critérios fundamentais para a
instalação de um sistema de ar comprimido?
O desenho/instalação de um sistema de ar
comprimido deve considerar, acima de tudo,
os seguintes critérios: a pressão necessária
para o sistema, a demanda requerida de ar
comprimido no sistema, a capacidade de
produção de ar do compressor, a rede (tubulação) do sistema.
6. O que é a pressão de trabalho?
Pressão de trabalho é a pressão mínima
necessária que deve estar disponível para o
funcionamento das ferramentas conectadas
ao sistema de ar. Devem ser levadas em conta
as possíveis perdas por vazamento e perdas
durante o fluxo de fornecimento de ar.
7. O que é a pressão do fluxo de ar?
geração de ruído, possibilidade de constru-
A pressão do fluxo de ar é a pressão disponí-
ção com princípio de vários estágios, ideal
vel no sistema com a ferramenta ligada e em
para geração de altos volumes de ar, alto
trabalho, momento em que o consumo de ar
custo.
é mais alto. A ferramenta pneumática
3. Por que o ar comprimido deve ser filtrado?
O ar de entrada pode conter sujeira e pó.
Dependendo do tipo de compressor, o ar
comprimido pode conter também partículas
de óleo provenientes do lubrificador do com-
somente atingirá o desempenho esperado se
a pressão do fluxo de ar estiver no valor
mínimo especificado pelo fabricante (normalmente 6 bar).
8. O que define a demanda de ar comprimido
pressor. Dessa forma, o ar comprimido deve
em um sistema pneumático?
ser filtrado/limpo, eliminando-se esses com-
Os fatores determinantes para se definir o
ponentes/impurezas.
consumo de ar comprimido em um sistema
4. Por que é necessário secar o ar comprimido?
O ar atmosférico sempre contém certo
volume de vapor d’água. Mas a água, ao
contrário do ar, não é compressível e assim o
vapor d’água se condensa após a compressão
e esfriamento do ar comprimido. A condensação da água pode causar corrosão e mau
funcionamento da tubulação da rede, onde
estão conectadas as ferramentas e, por isso,
deve ser removida (“secada”). Por isso são
instalados secadores nos sistemas de fornecimento de ar comprimido.
pneumático são: demanda de ar comprimido
das ferramentas, período médio em que cada
ferramenta está em operação, fator de simultaneidade, perdas de ar no sistema, reservas,
taxa de erro de cálculo. A demanda de ar
comprimido exigida pelas ferramentas conectadas ao sistema tem que ser corrigida pelos
fatores de período médio em que cada ferramenta está em operação e de simultaneidade.
Os fatores de perdas, reservas e erros de
cálculo têm que ser acrescentados a essa
definição.
Ferramentas Pneumáticas
9. O que é o período médio de funcionamento?
12. Quais são as vantagens dos motores
Normalmente, nem todas as ferramentas
pneumáticos com controle de velocidade?
pneumáticas estarão em operação ao mesmo
A regulagem de velocidade de uma ferra-
tempo. Devido a interrupções entre diferentes
menta pneumática tem as seguintes vanta-
aplicações, elas são ligadas e desligadas de
gens: economia de ar em baixas velocidades,
tempos em tempos de acordo com a necessi-
baixa velocidade para aplicações específicas,
dade.
exigência reduzida do pistão/motor, baixa
Essa variação depende do tipo de ferramenta.
geração de ruído, alto rendimento de traba-
Ferramentas de desbaste normalmente traba-
lho, melhor qualidade de funcionamento. Por
lham durante períodos mais longos de tempo,
essas razões, o usuário deveria preferir ferra-
ferramentas de aperto (ex.: chaves de
mentas pneumáticas com regulagem de
impacto) normalmente têm paradas mais
velocidade.
longas. O valor médio de operação convertido
para o período de horas durante o qual a
ferramenta está ligada é chamado de
“período médio de funcionamento”.
10. O que é o fator de simultaneidade?
13. Quão alta é a demanda de ar comprimido
para ferramentas pneumáticas?
O consumo de ar das ferramentas pneumáticas varia e depende em grande parte do tipo
de ferramenta (aplicação) e seu tamanho.
A experiência mostra que, se um grande
Para cálculos precisos, o usuário deve usar os
número de ferramentas está instalado em
valores de consumo de ar específicos de cada
uma linha, nem todas são utilizadas ao
ferramenta, os quais normalmente são infor-
mesmo tempo, sendo que a maioria das
mados nos catálogos dos fabricantes.
operações são feitas uma após a outra e
independentemente do tempo de cada uma.
A proporção de tempo em que, teoricamente
todas as ferramentas estão simultaneamente,
ligadas é conhecida e denominada como
“fator de simultaneidade” e entra no cálculo
junto com o “período médio de funcionamento” como um fator redutor da demanda
de ar.
11. Quais são as características dos motores
14. O que são ferramentas pneumáticas de
impacto?
O grupo de ferramentas pneumáticas de
impacto inclui: grampeadores, pregadores,
pinadores, martelos demolidores, rebarbadores, rebitadores, desencrustadores (de agulhas). Grampeadores, pregadores e pinadores
são movidos por cilindros de ar comprimido.
Já os martelos demolidores, rebarbadores,
rebitadores e desencrustadores têm o
pneumáticos de pistão giratório?
impacto produzido por pistões de movimen-
Motores pneumáticos de pistão giratório
tos lineares.
convertem a energia do fluxo de ar comprimido em movimento mecânico rotativo. A
velocidade rotativa e o torque dependem do
volume da câmara e do fluxo de ar comprimido. Seu formato simples e construção
compacta fazem do motor pneumático de
pistão giratório, apesar da pouca exigência,
um ótimo motor para ferramentas pneumáticas.
15. Quais são as diferenças entre furadeiras e
parafusadeiras pneumáticas e suas similares
elétricas?
As diferenças mais importantes a favor das
ferramentas pneumáticas são: suas dimensões (comparando ferramentas de mesma
categoria); resistência à sobrecarga – a ferramenta pode ser “forçada até parar”, durante o
trabalho, sem conseqüências negativas; não
sofrem ou produzem aquecimento durante o
trabalho; não há perigo de choque elétrico
mesmo em ambientes molhados.
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Ferramentas Pneumáticas
16. Quais tipos de ferramentas pneumáticas
20. Qual é a regra mais importante para con-
para aperto existem?
serto e manutenção de sistemas de ar com-
De acordo com seus vários propósitos e
primido?
aplicações, existem muitos tipos de ferramen-
A princípio, o sistema e/ou as partes a serem
tas pneumáticas para aperto. As mais impor-
consertadas devem ser despressurizadas
tantes são: parafusadeira de parada, parafu-
antes de iniciar o conserto ou manutenção do
sadeira com parada automática,
sistema.
parafusadeira com limite de torque, parafusadeira hidro-pneumática, chaves de impacto,
parafusadeira de encosto, chaves de catraca.
Esses tipos têm diferentes formatos, como:
as retas, com punho central tipo pistola e as
angulares.
17. Quais tipos de ferramentas pneumáticas de
desbaste existem?
As ferramentas pneumáticas de desbaste são:
retíficas retas, esmerilhadeiras verticais e as
esmerilhadeiras angulares. No grupo das
ferramentas pneumáticas de desbaste, as
retíficas retas com tamanho reduzido são
predominantes. As esmerilhadeiras verticais
são usadas, principalmente, pelo seu desempenho superior, para trabalhos de metalurgia
grosseira (fundições), enquanto as esmerilhadeiras angulares, assim como as elétricas,
podem ser usadas no segmento metalúrgico
em geral.
18. Quais acessórios de sistema são indispensáveis para ferramentas pneumáticas?
Os acessórios de sistema para ferramentas
pneumáticas são, principalmente: unidade de
manutenção, junções, balancins, mangueiras
e conexões. Tais acessórios de sistema são
indispensáveis.
19. Quais medidas de segurança são necessárias para ferramentas pneumáticas?
Ar comprimido contém energia armazenada
que deve ser manuseada cuidadosamente
como, por exemplo, uma bateria carregada. A
abertura de recipientes com pressão e linhas
de ar pode provocar a liberação repentina
daquela energia. Naturalmente, os mesmos
regulamentos e normas de segurança aplicadas às ferramentas elétricas também se
aplicam à ferramentas pneumáticas.
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