Atuadores Pneumáticos
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Eletropneumática
Atuadores Pneumáticos
„
Fabricio Bertholi Dias
São elementos mecânicos que por meio de
movimentos lineares ou rotativos transformam a
energia cinética gerada pelo ar pressurizado e
em expansão, em energia mecânica (força ou
torque transferido à carga), produzindo trabalho.
Esses movimentos podem ser:
…
…
…
Atuadores Pneumáticos
„
Atuadores pneumáticos lineares
„
Os atuadores pneumáticos são regidos
por normas internacionais, tais como:
…
…
…
…
ISO 6431 e 6432 (internacional);
DIN ISO 6431 e VDMA 24562 (Alemanha);
NF E 49003.1 (França);
UNI 20.290 (Itália).
„
Também conhecidos
como cilindros
pneumáticos, são
elementos que
convertem a energia
pneumática em
movimento linear ou
angular.
Estão classificados
basicamente em duas
famílias:
…
…
Atuadores Pneumáticos Lineares
Simples Efeito
Cilindro no qual o fluido pressurizado atua
sempre em um único sentido do seu
movimento (avanço ou retorno).
„ São normalmente aplicados em
dispositivos de fixação, expulsão,
prensagem, elevação e alimentação de
componentes.
„
Lineares;
Rotativos;
Oscilantes.
Simples efeito;
Duplo efeito, com e sem
amortecimento.
Atuadores Pneumáticos Lineares
Simples Efeito
„
„
Mola dimensionada para
possibilitar rápido retorno
da haste sem, contudo
permitir que a velocidade
seja elevada a ponto de
absorver energia cinética e
dissipá-la com grande
impacto do êmbolo no
fundo da câmara, o que
seria danoso para o
atuador.
Por questões funcionais,
são desaconselhados para
aplicações que requeiram
curso superior a 100mm
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Atuadores Pneumáticos Lineares
Simples Efeito
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„
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„
Montados em qualquer
posição,
Mola mais rígida requer
maior pressão por parte
do movimento oposto
Parcela de energia cedida
pelo ar comprimido é
absorvida pela mola.
Cilindros de S.A. com
avanço por mola e retorno
por ar comprimido são
empregados em alguns
sistemas de freio,
segurança, posições de
travamento.
Atuadores Pneumáticos Lineares
Duplo Efeito
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Os cilindros de dupla ação realizam trabalho
recebendo o ar comprimido em ambos os lados,
isto é, tanto no movimento de avanço como no
movimento de retorno.
Como não há presença da mola, as limitações
impostas aos cilindros de dupla ação, estão
ligadas as deformações da haste quanto a
flexão e a flambagem.
Encontrados diâmetros comerciais entre 6 a
320mm
Atuadores Pneumáticos Lineares
Duplo Efeito
Atuadores Pneumáticos Lineares
Simples Efeito
„
Típica aplicação
de um cilindro
simples ação,
onde é
executado
esforço apenas
no avanço do
cilindro que
expulsa o frasco
que estiver sem
tampa
Atuadores Pneumáticos Lineares
Duplo Efeito
„
Um sistema de comando adequado permite ao
ar comprimido atingir uma câmara de cada vez,
exaurindo o ar retido na câmara oposta. Assim
quando o ar comprimido atinge a câmara
traseira estará em escape a câmara dianteira e
o cilindro avançará. No movimento de retorno o
ar comprimido chega a câmara traseira estará
em escape.
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito com amortecimento
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Os cilindros de duplo efeitos quando sujeitos a
cargas e velocidades elevadas, sofrem grandes
impactos, especialmente entre o êmbolo e as
tampas. Com a introdução de um sistema de
amortecimento, os cilindros podem trabalhar
sem o risco do impacto que na maioria das
vezes danifica o cilindro causando vazamento e
reduzindo o rendimento e a vida útil do cilindro.
Absorção de Energia Cinética -> Ec=m*v2 / 2
Ligas de Alumínio, leves, baratas, frágeis
(susceptível à deformação plástica por
repetição/fadiga)
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Atuadores Lineares de Duplo Efeito
Especiais
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito com amortecimento
„
Antes de alcançar a
posição final de cursor,
um êmbolo de
amortecimento
interrompe o escape
direto do ar, deixando
somente uma pequena
passagem (vazão menor)
geralmente regulável,
conseqüentemente,
desaceleração gradativa
na velocidade do pistão e
absorção do choque.
„
Atuadores Lineares de Duplo Efeito
Especiais
„
Variantes de cilindros pneumáticos de
duplo efeito:
D.A. com haste dupla ou haste
passante;
… Cilindro duplex contínuo (Tandem);
… Cilindro duplex geminado (múltiplas
posições);
… Cilindro de impacto;
… Cilindro de tração por cabos (sem haste) .
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – D.A. Haste Dupla
„
„
… Cilindro
„
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – duplex contínuo
„
„
Dois cilindros montados em
série, com entradas de ar
independentes
Ao ser injetado ar
comprimido
simultaneamente nas duas
câmaras, no sentido de
avanço ou retorno, ocorre
atuação sobre as duas
faces do êmbolo, de tal
modo que a força
produzida é a somatória
das forças individuais de
cada êmbolo. Isto permite
dispor de maior força, tanto
no avanço como no
retorno.
A busca de solução para situações bem mais
específicas, como, por exemplo, a
simultaneidade de movimentos, o seu
escalonamento, atuação com alto impacto, a
necessidade de regulagem de curso, velocidade
altamente controlada e deslocamentos de
precisão, etc, levou a pneumática a desenvolver
variantes para os atuadores pneumáticos de
duplo efeito.
Atuador linear de duplo-efeito, com
duas hastes contrapostas, ligadas
por intermédio do êmbolo.
Permite executar trabalhos
alternadamente em direções
opostas, pois enquanto uma haste
recua a outra avança.
Uma característica importante
desse tipo de atuador é a sua
capacidade em força de avanço e
retorno são idênticas, pois a força
de avanço de uma das hastes e a
força de retorno da outra.
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – duplex geminado
„
„
„
Dois cilindros de dupla ação,
unidos entre si, cada um com
entradas de ar independentes.
Possibilita a obtenção de três,
quatro ou mais posições distintas
em função da combinação entre
as entradas de ar comprimido e os
cursos correspondentes.
Aplicado em circuitos de seleção,
distribuição, posicionamentos,
comandos de dosagens e
transportes de peças para
operações sucessivas.
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Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – duplex geminado
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – duplex geminado
Comando
Pneumático:
Exemplo de
distribuição de
peças. Uma
cadeia de
alimentação
principal distribui
para quadro
outras cadeias,
conduzindo a
postos de
montagem
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – cilindro de impacto
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – sem haste
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„
Recebe esta denominação devido à força
a ser obtida pela transformação de
energia cinética. É um cilindro de dupla
ação especial com modificações.
Dispõe internamente de uma pré-câmara.
O êmbolo, na parte traseira, é dotado de
um prolongamento.
Na parede divisória da pré-câmara,
existem duas válvulas de retenção.
Estas modificações permitem que o
cilindro desenvolva impacto, devido à alta
energia cinética obtida pela utilização da
pressão imposta ao ar.
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – sem haste
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O cilindro sem haste é constituido de um êmbolo
que desliza livremente no interior da camisa do
cilindro.
No lado externo à camisa tem-se um cursor que
desliza junto com o êmbolo. A força que faz com
que o cursor externo deslize juntamente com o
êmbolo, é obtida através de um pacote de imãs
situado na face interna ao cursor.
Este cilindro se reduz a necessidade de grandes
espaços para instalação. Podendo chegar a
50% em relação aos cilindro convencionais.
Atuadores pneumáticos lineares
Duplo efeito – sem haste
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