Circuitos Pneumáticos Básicos

A pneumática tem sido usada em máquinas automatizadas há mais de 100 anos, com a tecnologia pneumática se desenvolvendo e evoluindo por mais de 1.000 anos, de uma forma ou de outra; por exemplo, enquanto um barco navega.

Houve muitas inovações ao longo dos anos e os componentes pneumáticos básicos, como válvulas, solenóides, cilindros, mangueiras e conexões, estão bem desenvolvidos e maduros. Esses dispositivos podem ser combinados de diversas maneiras para fornecer um controle de máquina simples e confiável.

Este artigo examina as melhores práticas de projeto pneumático e, a seguir, apresenta quatro circuitos pneumáticos básicos (Tabela 1) comumente usados ​​na automação de máquinas. Embora existam muitas variações, estes circuitos pneumáticos combinam componentes pneumáticos básicos para criar circuitos pneumáticos funcionais e confiáveis.

Antes de discutir esses quatro circuitos pneumáticos básicos, é melhor revisar as práticas recomendadas para projetos pneumáticos. Embora haja uma longa lista de possíveis problemas pneumáticos - como pressão de ar baixa ou variável, uso inadequado de controles de fluxo, cilindros de ar batendo ao ligar e velocidade lenta ou inconsistente do cilindro - seguir boas práticas de projeto pneumático pode resolver esses e outros problemas .

Os pré-requisitos para implementar as melhores práticas de projeto pneumático são a compreensão dos símbolos dos circuitos pneumáticos; tipos de válvulas disponíveis, como 2 vias, 3 vias e 4 vias; cilindros pneumáticos; e componentes pneumáticos relacionados, como tubos, mangueiras, controles de fluxo e dispositivos de preparação de ar.

O ponto de partida para um bom projeto pneumático é garantir a pressão adequada do ar de alimentação da planta. Uma pressão e fluxo de ar consistentes na planta são necessários para que os dispositivos pneumáticos operem de forma consistente e confiável. A preparação do ar para alimentação da planta na máquina também é importante e é o primeiro circuito pneumático básico discutido abaixo.

Para ajudar a controlar o ar e o movimento relacionado dos atuadores pneumáticos, o cilindro não deve ser superdimensionado, pois isso pode fazer com que ele se mova lentamente devido aos requisitos excessivos de fluxo de ar. Um cilindro de tamanho adequado proporciona um uso mais eficiente do ar e se move em maior velocidade. Um bom projeto incluirá o uso de controles de fluxo para estrangular o ar que sai do cilindro, o que retarda o movimento do cilindro – geralmente um resultado desejado. A utilização de cilindros com amortecimentos embutidos também ajuda a parar o cilindro no final do percurso. Tanto o controle de fluxo quanto as almofadas podem ajudar a evitar batidas e possíveis danos ao cilindro.

Atuadores que se movem muito rapidamente podem causar ruído excessivo, assim como a exaustão do ar das válvulas. Usar silenciadores nas portas de escape é uma prática de projeto simples que sempre deve ser seguida para atenuar esse ruído.

Em termos de fluxo de ar, o primeiro circuito pneumático aplicado na maioria das máquinas é a preparação do ar. O ar comprimido fornecido pela planta precisa ser preparado antes de alimentar qualquer outro circuito pneumático de uma máquina. O circuito de preparação de ar mostrado na Figura 1 começa com uma conexão de ar pneumática de ponto único, com seus componentes comuns listados na Tabela 2. Esses dispositivos geralmente incluem um filtro, um regulador e, menos frequentemente, um lubrificador (FRL).

A ordem dos dispositivos pneumáticos listados na Tabela 2 é normalmente a ordem em que os dispositivos são montados em uma unidade de preparação de ar, mas nem sempre. Por exemplo, alguns projetos exigem uma válvula de alívio de corte manual (VLV01) ou uma válvula pneumática de isolamento/bloqueio como o primeiro componente conectado ao fornecimento de ar da planta. Outros acreditam que deve ser montado após um FRL para garantir que o ar limpo e seco flua através da válvula.

A finalidade desta válvula é retirar ou despejar todo o ar comprimido da máquina. Liberar o ar girando uma válvula manual ou uma ação push-pull despressuriza a máquina para manutenção e, embora não seja mostrado na Figura 1, esta válvula manual deve ser travável na posição DESLIGADA.

A montagem desta válvula de corte a montante do FRL permite a manutenção do FRL na máquina. Sem ele a montante do FRL, a manutenção do filtro seria difícil e poderia afetar outros equipamentos na área quando o ar fosse despejado para serviço. Unidades adicionais de preparação de ar e corte de ar em nível de planta, área ou zona podem ajudar a proteger a válvula de corte na máquina, se necessário.