Na lição anterior, você aprendeu sobre os componentes de um sistema pneumático e identificou esses componentes em um exemplo do mundo real. Nesta lição, você se aprofundará mais na mecânica de um sistema pneumático para entender como o ar comprimido se move pelo sistema e cria movimento.
Nesta lição você aprenderá sobre:
- Diagramando um circuito pneumático
- Identificação do fluxo de ar comprimido através de um circuito pneumático
- A força criada pelo ar comprimido e como ela é transferida com atuações
No final desta lição, você criará um diagrama dos componentes pneumáticos em uma futura construção do CTE Workcell.
Sistemas e circuitos pneumáticos
Nas lições anteriores, você aprendeu sobre diferentes elementos pneumáticos e identificou esses elementos em um exemplo de fabricação industrial. Os sistemas pneumáticos, como você aprendeu, capturam o ar, transportam esse ar através de um circuito e usam a energia gerada para concluir tarefas. A frase "circuito pneumático" é usada para descrever uma seção desse sistema. Um circuito pneumático p é um conjunto de componentes pneumáticos que trabalham juntos para executar uma única atuação (movimento).
Nesta lição, você será guiado pelo funcionamento de um único circuito pneumático.
Usando diagramas em seu caderno de engenharia
Diagramas ou pequenos esboços serão usados ao longo desta exploração do fluxo de ar em um circuito pneumático. Essas imagens ilustram a disposição dos componentes individuais e descrevem o movimento do ar comprimido. Os diagramas serão desenvolvidos uns sobre os outros, adicionando componentes adicionais conforme necessário. Documente esses diagramas em seu caderno de engenharia ao longo da lição.
Para sua informação
Os diagramas podem assumir muitas formas. No CTE Digital Engineering Notebook, as peças são fornecidas em escala e podem ser usadas para diagramar sistemas pneumáticos.
No entanto, desenhos mais simplistas também podem ser suficientes para descrever o fluxo de ar.
Use o sistema de anotações que melhor funciona para você no seu caderno de engenharia.
Diagramando o fluxo de ar
Antes de começar a movimentar o ar, o ar no circuito pneumático deve ser comprimido. Como você aprendeu anteriormente, isso é feito com um compressor de ar.
À medida que o compressor cria mais e mais ar pressurizado, o ar pode ser armazenado em um tanque de ar. Esses componentes são conectados com tubos.
Com ar pressurizado no sistema, agora o solenóide pode ser conectado para controlar o fluxo desse ar.
Do solenóide, dois tubos conectam cada cilindro:
- Um caminho para o ar comprimido expandir o cilindro
- Um caminho para o ar comprimido retrair o cilindro
Para a sua informação
Nesses diagramas, os tubos estão apenas tocando os componentes relacionados, e não as entradas e saídas específicas que seriam relevantes em uma construção. As marcações no solenóide pneumático indicam o posicionamento correto da tubulação.
Cada circuito pneumático no solenóide consiste em três locais para conectar a tubulação.
- O P indica onde conectar o ar pressurizado do compressor e do tanque de ar. Esta é a entrada do solenóide.
- O A indica onde conectar o tubo do lado A do Cilindro Pneumático.
- O B indica onde conectar o tubo do lado B do Cilindro Pneumático.
As conexões A e B são as saídas do solenóide.
Essas marcações podem ser adicionadas ao seu diagrama para entender melhor as entradas e saídas do solenoide pneumático.
Seguindo o fluxo de ar
Agora que este circuito pneumático foi diagramado, o fluxo de ar pode ser visto mais facilmente.
Lembre-se de que o ar comprimido é a fonte de energia no sistema pneumático. Ao seguir o fluxo de ar, você pode efetivamente acompanhar a força conforme ele se move através dos diferentes componentes pneumáticos.
Como discutido anteriormente, o ar é pressurizado no compressor, o que inicia o fluxo de ar em todo o sistema.
À medida que o ar é pressurizado, ele também flui para o tanque de ar para criar um estoque de ar pressurizado a ser usado caso o compressor seja desligado. Para este exemplo de fluxo de ar, pode-se supor que o ar pressurizado vem tanto do tanque quanto do compressor.
O ar comprimido é a entrada do solenóide. Os outros tubos conectados ao solenóide atuam como saídas. Dependendo dos controles definidos, o ar comprimido fluirá para o tubo A ou para o tubo B.
Fluxo de ar dentro do solenóide
Lembre-se de que os solenóides atuam como uma válvula.
Dentro do solenóide, há um caminho para o ar comprimido que sempre inclui a entrada (P) e uma opção de saída (A ou B).
Quando instruído por um controlador lógico programável (CLP), o solenóide alternará o fluxo de ar de uma saída para outra. Isso basicamente escolhe se o cilindro será ajustado para expandir ou retrair.
Força dentro de um cilindro pneumático
Uma vez que o ar comprimido atinge o cilindro, o ar forçará o pistão a se estender ou retrair.
Quando o ar pressurizado empurra o pistão no interior do cilindro, o ar exerce força sobre o pistão para movê-lo em uma direção linear (para cima e para baixo ou para frente e para trás). O movimento desse pistão é então usado para executar a tarefa para a qual o sistema foi projetado. Isso pode incluir levantar, empurrar ou puxar objetos.
A direção do movimento é baseada na saída escolhida no solenóide: A ou B.
Quando o ar comprimido se move através do tubo B para o cilindro pneumático, o pistão dentro do cilindro é empurrado para fora. Isso faz com que a extremidade do cilindro se expanda.
Quando o ar comprimido entra no tubo A, o pistão dentro do cilindro é empurrado para dentro do cilindro. Isso faz com que a extremidade do cilindro se retraia.
A força que atua no pistão dentro do cilindro fará com que quaisquer materiais presos ao pistão também se movam. Neste vídeo, você pode ver o ar fluindo para dentro do cilindro e afetando o movimento do desviador.
Atividade
Agora que você criou um diagrama de um circuito pneumático simples, você praticará suas habilidades criando um diagrama dos circuitos pneumáticos que serão adicionados à sua Célula de Trabalho CTE em uma Unidade futura.
Atividade: Usando a imagem acima, crie um diagrama em seu caderno de engenharia do sistema pneumático.
- Ao
criar seu diagrama, certifique-se de rotular cada circuito pneumático no
solenóide. Observe que há três circuitos pneumáticos nesta
construção.
- Você pode escolher se deseja diagramar todos os três circuitos juntos ou individualmente.
- Depois de criar seu(s) diagrama(s), responda às seguintes perguntas em seu caderno de
engenharia.
- Quantos cilindros pneumáticos existem neste sistema pneumático? Que mecanismos você acha que estão ligados a cada cilindro?
- Qual é o fluxo de ar do compressor para cada um dos cilindros? Desenhe o caminho para o ar estender cada cilindro. Desenhe também o caminho para o ar retrair cada cilindro.
- Como você nomearia cada um desses circuitos pneumáticos? Observe onde eles são colocados na célula de trabalho e considere a função que eles podem desempenhar.
Verifique sua compreensão
Antes de passar para a próxima lição, certifique-se de entender os conceitos desta lição respondendo às seguintes perguntas em seu caderno de engenharia.
Verifique suas perguntas de compreensão > ( Google Doc / .docx / .pdf)
Selecione Próximo > para construir e testar seu próprio circuito pneumático com o CTE Workcell Kit.