Introdução
„
Eletropneumática
Os elementos pneumáticos podem ser
subdividido em:
Elementos de trabalho;
Elementos de comando;
„ Elementos de sinais.
„
Válvulas de Controle Direcional
„
„
Fabricio Bertholi Dias
Tipos de Válvulas
Todos os elementos de comando e de
sinais que têm por finalidade influenciar o
fluxo de informações ou energia (em nosso
caso fluidos hidráulicos / pneumáticos) são
denominados válvulas, independente de sua
forma construtiva.
Válvulas de Controle Direcionais
„
„
As válvulas são classificadas segundo as
suas funções em cinco grupos:
1) Válvulas de Controle Direcionais
2) Válvulas de Bloqueio
3) Válvulas de Controle de Pressão
4) Válvulas de Controle de Fluxo
O que vem a ser o Número de Posições ?
„
„
„
É a quantidade de manobras distintas que uma
válvula direcional pode executar ou permanecer
sob a ação de seu acionamento.
Nestas condições, a torneira, que é uma válvula,
tem duas posições: ora permite passagem de
água, ora não permite.
Norma para representação:
„
„
„
Tem por função orientar a direção que o fluxo deve
seguir, a fim de realizar um trabalho proposto
Em esquemas pneumáticos/hidráulicos, usam-se
símbolos gráficos para descrições de válvulas. Estes
símbolos não caracterizam os diferentes tipos de
construção, mas somente a função das válvulas.
Elas se caracterizam por
… Número de posições
… Número de vias
… Posição de repouso
… Tipo de acionamento (comando)
… Tipo de retorno (para a posição de descanso)
As válvulas direcionais são sempre
representadas por um retângulo.
… Este retângulo é dividido em quadrados.
… O número de quadrados representados na
simbologia é igual ao número de posições
da válvula, representando a quantidade de
movimentos que executa através de
acionamentos.
… CETOP
- Comitê Europeu de Transmissão Óleo Hidráulica e Pneumática.
… ISO - Organização Internacional de Normalização.
1
Posição de repouso
(ou posição normal)
„
É aquela em que a válvula se encontra quando
não está acionada. Neste caso para as válvulas
de 2 posições, a posição de repouso é aquela
situada a direita da válvula e para de 3 posições
a posição de repouso será a posição central.
„
Número de Vias
„
„
É o número de conexões de trabalho que a válvula
possui. São consideradas como vias a conexão de
entrada de pressão, conexões de utilização e as de
escape.
Para fácil compreensão do número de vias de uma
válvula de controle direcional podemos também
considerar que:
„
Direção do Fluxo: Nos quadros representativos das
posições, encontram-se símbolos distintos: As setas
indicam a interligação interna das conexões, mas
não necessariamente o sentido de fluxo.
„
„
Passagem Bloqueada Os bloqueios ou fechamentos
estão indicados por um traço curto transversal,
formando um T, colocado no interior do retângulo.
Escape
„
Uma regra prática para a determinação do número
de vias consiste em separar um dos quadrados
(posição) e verificar quantas vezes o(s) símbolo(s)
interno(s) toca(m) os lados do quadro, obtendo-se,
assim, o número de orifícios e em correspondência o
número de vias.
Preferencialmente, os pontos de conexão deverão
ser contados no quadro da posição inicial.
O escape de ar é
representado por
triângulos no lado externo
do retângulo, podendo
ser não provido para
conexão (não canalizado
ou livre) e provido para
conexão (canalizado).
Indentificação de uma válvula
„
A válvula é identificada da seguinte forma:
Número de Vias / Número de posições
„
Exemplo:
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Identificação dos Orifícios das
Válvulas
„
Para garantir a identificação e ligação corretas
das válvulas, marcam-se as vias com letras
maiúsculas (DIN) ou com números (ISO)
Acionamentos ou Comandos
„
„
As válvulas exigem um agente externo ou
interno que desloque suas partes internas de
uma posição para outra, ou seja, que altere as
direções do fluxo, efetue os bloqueios e
liberação de escapes.
Os elementos responsáveis por tais alterações
são os acionamentos, que podem ser
classificados em:
… Comando
… Comando
Direto
Indireto
Tipos de Acionamento
„
„
Comando Direto. É assim definido quando a
força de acionamento atua diretamente sobre
qualquer mecanismo que cause a inversão
da válvula.
Comando Indireto. É assim definido quando
a força de acionamento atua sobre qualquer
dispositivo intermediário, o qual libera o
comando principal que, por sua vez, é
responsável pela inversão da válvula. Estes
acionamentos são também chamados de
combinados, servo etc.
Tipos de Acionamento
„
Para que as válvulas comutem entre as várias
posições existentes, é necessário que elas sejam
acionadas, estes acionamentos podem ser:
… Acionamento Muscular
… Acionamento mecânico
… Acionamento elétrico
… Acionamento pneumático
„
Estes elementos são representados por símbolos
normalizados e são escolhidos conforme a
necessidade da aplicação da válvula direcional.
Acionamentos Musculares
„
„
As válvulas dotadas deste tipo de acionamento
são conhecidas como válvulas de painel.
São acionamentos que indicam um circuito,
findam uma cadeia de operações, proporcionam
condições de segurança e emergência. A
mudança da válvula é realizada geralmente pelo
operador do sistema.
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Acionamentos Mecânicos
„
„
Com a crescente introdução de sistemas
automáticos, as válvulas acionadas por uma
parte móvel da máquina adquirem uma grande
importância.
O comando da válvula é conseguido através de
um contato mecânico sobre o acionamento,
colocado estrategicamente ao longo de um
movimento qualquer, para permitir o desenrolar
de seqüências operacionais. Comumente, as
válvulas com este tipo de acionamento recebem
o nome de válvulas fim de curso.
É indispensável
efetuar um
posicionamento
adequado,
garantindo um
comando seguro
e perfeito, mesmo
depois de muito
tempo.
Podem ser :
Acionamentos Pneumáticos
„
As válvulas equipadas com este tipo de
acionamento são comutadas pela ação do
ar comprimido, proveniente de um sinal
preparado pelo circuito e emitido por outra
válvula.
Piloto positivo
Um impulso de
pressão,
proveniente de
um comando
externo, é
aplicado
diretamente
sobre um pistão,
acionando a
válvula.
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Acionamentos Elétricos
A operação das válvulas é efetuada por
meio de sinais elétricos
„ São de grande utilização onde a rapidez
dos sinais de comando é o fator
importante, quando os circuitos são
complicados e as distâncias são longas
entre o local emissor e o receptor.
„
„
„
Nas válvulas de três posições, as ligações
são feitas no quadro central (posição neutra)
quando não acionadas, ou no quadro
correspondente, quando acionadas.
O quadro (posição) onde as ligações são
feitas, simbolicamente é fixo. Movimenta-se o
quadro livre de ligações.
Denominação de uma Válvula
Direcional
„
Nas válvulas de duas posições, as ligações são
feitas no quadro do “retorno” (direita do
símbolo), quando a válvula não estiver
acionada. Quando acionada (presa em fim de
curso na posição inicial), as ligações são feitas
no quadro de acionamento (à esquerda do
símbolo).
Formas Construtivas
„
Segundo a forma construtiva as válvulas
direcionais se distinguem em dois grupos:
… Válvulas de sede ou de assento
„
„
Esféricas
Prato
… Válvulas
corrediças
Longitudinal (carretel)
„ Plana longitudinal (comutador)
„ Giratória
„
2/2 - Tipo Assento com Disco
3/2 Tipo Assento com Cone
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Exemplo de aplicação de
válvula 3/2 vias
3/2 - Tipo Assento Com Disco –
Acionada por Piloto
Comando Básico Direto
Exemplo de aplicação de
válvula 3/2 vias
3/2 - Tipo Distribuidor Axial
Comando Básico Indireto
3/2 - Duplo Piloto Positivo
Exemplo de aplicação de
válvula 3/2 vias
Duplo Piloto Positivo
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5/2 - Tipo Spool Acionada por
Duplo Piloto
Exemplo de aplicação de
válvula 5/2 vias
Duplo Piloto Positivo
Válvula de Controle Direcional 3/3,
Acionamento por Alavanca Centrada por Mola
C.F.; Tipo Distribuidor Axial
„
„
Válvula de Controle Direcional 3/3,
Acionamento por Alavanca Centrada por Mola
C.F.; Tipo Distribuidor Axial
Acrescida de uma
posição chamada Centro,
Posição Neutra ou
Intermediária, fornecendo
outras características à
válvula.
O centro de uma V.D. 3/3
normalmente é C.F.
(centro fechado),i.é,
todas as conexões, estão
bloqueadas. Este tipo de
centro permite impor
paradas intermediárias
em cilindros de S.E., mas
sem condições precisas.
„
Acionada a válvula, através de
um dispositivo de esferas ou
atrito, o carretel é retido na
posição de manobra. Para
colocá-lo em outra posição ou
no centro, é necessária a
influência humana, que vence
a retenção imposta,
deslocando o distribuidor para
a posição desejada. O mesmo
critério é empregado quando
são válvulas 4/3 ou 5/3.
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada
por Solenóide Direto, Retorno por Mola, N.F
Válvula de
Controle
Direcional 5/3,
Acionada por
Duplo Piloto,
Centrada por
Mola, C.F.,
Tipo
Distribuidor
Axial
„
Possuem um enrolamento que
circunda uma capa de material
magnético, contendo em seu
interior um induzido. Este
conjunto (capa + induzido) é
roscado a uma haste (corpo),
constituindo a válvula. O
induzido é mantido contra uma
sede pela ação de uma mola.
Sendo a válvula N.F., a pressão
de alimentação fica retida pelo
induzido no orifício de entrada e
tende a deslocá-lo. Por este
motivo, há uma relação entre o
tamanho do orifício interno de
passagem e a pressão de
alimentação.
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Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada
por Solenóide Indireto, Retorno por Mola, N.F.,
do Tipo Assento com Disco
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada
por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por
Suprimento Interno, N.F., Tipo Assento Lateral
Válvula de Controle Direcional 3/2 Acionada
por Solenóide de Ação Indireta, Retorno por
Suprimento Interno, N.F.
Válvula 5/2 Acionada por Duplo Piloto Positivo
Válvulas de 2 vias
Válvulas de 3 vias
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Válvulas de 5 vias
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