Princípios básicos de pneumática
Conhecer os conceitos básicos de pneumática é fundamental para qualquer técnico mecatrônico, tanto para os que prentendem trabalhar com animatrônicos como para aqueles que desejam trabalhar com robôs industriais. Esta primeira parte visa mostrar alguns tipos de compressores utilizados na indústria
Autor: Rafael Gonçalves de Souza
A força dos ventos era atribuída aos deuses no passado distante, e sempre fascinou filósofos e gênios de antigamente, tanto é que o próprio Leonardo DaVinci tentanva usar a resistência do ar para poder voar, assim como os pássaros.
A palavra pneumática vem do grego pneumátikos que significa “fôlego”, “alma”. A pneumática consiste no emprego do ar na ciência e na tecnologia.
Uma das grandes vantagens na utilização do ar como energia em uma indústria é o custo em comparação com um sistema hidráulico, porém é sabido que o forte da pneumática é sua velocidade e não a força como na tecnologia hidráulica, e por falta desta força os acidentes com máquinas pneumáticas são menos comuns, mas uma dica importante é nunca colocar a saída de ar em contato com os olhos, usando sempre óculos de proteção, pois uma simples fagulha pode cegar o operador.
O ar comprimido também é um poluidor sonoro, e por isso é importante também que o operador utilize proteção para os ouvidos ou silenciadores nas saídas de ar.
É comum nas indústrias a aplicação mista de pneumática (velocidade) e hidráulica (força e precisão), até mesmo por razões financeiras.
Para evitar a contaminação, por impurezas no ar, de alimentos na hora de sua fabricação, as empresas alimentícias empregam o ar puro para movimentar as suas máquinas e para obter este grau de pureza os compressores utilizam filtros de ar, tanto na entrada como na saída.
O “ar” (neste caso o oxigênio, mas podemos usar outros tipos de gases e até vapores) pode ser comprimido e expandido, desde que bem acondicionado. Com ele é possível amortecer pancadas fortes em movimentos suaves como é o caso de alguns amortecedores a ar, lembrando que existem os amortecedores a óleo, mas neste caso trata-se de hidráulica que é outra ciência. Este mesmo ar que se comprime para dar uma certa resistência ao impacto, serve de resistência ao ser extremamente rarefeito, sempre tendendo a voltar à posição de inércia se nada o segurar.
Mas, como devemos fazer para colocar ar de forma comprimida dentro de um cilindro hermeticamente fechado? Primeiramente o ar ambiente é capturado através de um compressor, este equipamento tem como função aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso (ar, vapor da água etc) que deve estar em um local fechado com boa ventilação sem sujeira e fresco, pois é imprescindível o grau de pureza do ar para a vida útil dos componentes do sistema pneumático, que o empurra para dentro do cilindro.
Existem basicamente dois tipos de compressores que devem ser escolhidos com cautela para suprir a necessidade de um sistema, inicialmente verificaremos as caracterís- ticas do compressor. O símbolo do compressor utilizado nos diagramas é mostrado na figura 1.
As características e os tipos dos compressores
Tipo construtivo:
• Compressor de êmbolo com movimento rotativo: (deslocamento volumétrico alternativo)
• Compressor Dinâmico (radial, axial): (aceleração do ar)
Dinâmicos
Existem duas versões de compressores dinâmicos, o Radial e o Axial.
Compressor Radial: como podemos observar na figura 2 o ar é empurrado pelo rotor e devido a sua grande rotação ele é lançado através de um difusor radial, a velocidade do processo pressiona o ar no rotor e também no difusor radial e de saída.
Existem compressores centrífugos multiestágios que utilizam dois ou mais rotores girando no mesmo eixo. Os estágios têm um difusor e um canal para retorno separando os rotores (figura 3).
Compressor Axial: é um compressor de alta capacidade e rotação, com características bem diferentes do radial, cada estágio consiste em duas fileiras de lâminas, uma rotativa e outra estacionária. As lâminas transmitem velocidade e também pressão ao ar, sendo que a velocidade é transformada em pressão nas lâminas estacionárias (figura 4).
Curiosidade: Observando os compressores, chegamos e conclusão que um ventilador encostado na parede, não pode refrigerar muito, pois o ar é capturado de trás para frente com suas palhetas e não empurrado com muita gente pensa. Portanto quando ligar seu ventilador doméstico, não o encoste na parede, pois sua função não será realizada com sucesso.
Compressores de deslocamento Positivo
Compressores com êmbolo - deslocamento linear: o princípio destes compressores é reduzir o volume da massa gasosa (o ar da atmosfera) confinada em câmaras fechadas (Câmara de Compressão), esta redução é feita por um êmbolo para que ocorra um aumento de pressão (figura 5).
Compressores tipo Roots: consiste de dois rotores simétricos em forma de oito, chamados de lóbulos, que giram em direção oposta, transportando o ar de um lado para o outro, sem alteração de volume (figura 6).
Dicas para o profissional
Ler e conhecer, conhecer e testar, testar e observar, somente com dedicação e raciocínio lógico o futuro profissional de mecatrônica poderá utilizar todo o potencial da pneumática em seus projetos. Saber onde e como usar pode ser importante para o bom aproveitamento de um projeto, com precisão, velocidade, segurança e confiabilidade no sistema implantado.
Entender pneumática é uma arte, dominar os seus diversos aspectos e propriedades vem da dedicação aos cálculos e da experiência.
Uma dica de leitura é o livro “Automação Pneumática”, disponível para venda no sitewww.novasaber.com.br. Outra dica é fazer um bom curso ou escola para aqueles que pretendem se especializar em pneumática. São diversas as instituições que possuem um bom currículo, sendo o Senai uma delas.
*Originalmente publicado na revista Mecatrônica Fácil - Nº47
A palavra pneumática vem do grego pneumátikos que significa “fôlego”, “alma”. A pneumática consiste no emprego do ar na ciência e na tecnologia.
Uma das grandes vantagens na utilização do ar como energia em uma indústria é o custo em comparação com um sistema hidráulico, porém é sabido que o forte da pneumática é sua velocidade e não a força como na tecnologia hidráulica, e por falta desta força os acidentes com máquinas pneumáticas são menos comuns, mas uma dica importante é nunca colocar a saída de ar em contato com os olhos, usando sempre óculos de proteção, pois uma simples fagulha pode cegar o operador.
O ar comprimido também é um poluidor sonoro, e por isso é importante também que o operador utilize proteção para os ouvidos ou silenciadores nas saídas de ar.
É comum nas indústrias a aplicação mista de pneumática (velocidade) e hidráulica (força e precisão), até mesmo por razões financeiras.
Para evitar a contaminação, por impurezas no ar, de alimentos na hora de sua fabricação, as empresas alimentícias empregam o ar puro para movimentar as suas máquinas e para obter este grau de pureza os compressores utilizam filtros de ar, tanto na entrada como na saída.
O “ar” (neste caso o oxigênio, mas podemos usar outros tipos de gases e até vapores) pode ser comprimido e expandido, desde que bem acondicionado. Com ele é possível amortecer pancadas fortes em movimentos suaves como é o caso de alguns amortecedores a ar, lembrando que existem os amortecedores a óleo, mas neste caso trata-se de hidráulica que é outra ciência. Este mesmo ar que se comprime para dar uma certa resistência ao impacto, serve de resistência ao ser extremamente rarefeito, sempre tendendo a voltar à posição de inércia se nada o segurar.
Mas, como devemos fazer para colocar ar de forma comprimida dentro de um cilindro hermeticamente fechado? Primeiramente o ar ambiente é capturado através de um compressor, este equipamento tem como função aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso (ar, vapor da água etc) que deve estar em um local fechado com boa ventilação sem sujeira e fresco, pois é imprescindível o grau de pureza do ar para a vida útil dos componentes do sistema pneumático, que o empurra para dentro do cilindro.
Existem basicamente dois tipos de compressores que devem ser escolhidos com cautela para suprir a necessidade de um sistema, inicialmente verificaremos as caracterís- ticas do compressor. O símbolo do compressor utilizado nos diagramas é mostrado na figura 1.
As características e os tipos dos compressores
Tipo construtivo:
• Compressor de êmbolo com movimento rotativo: (deslocamento volumétrico alternativo)
• Compressor Dinâmico (radial, axial): (aceleração do ar)
Dinâmicos
Existem duas versões de compressores dinâmicos, o Radial e o Axial.
Compressor Radial: como podemos observar na figura 2 o ar é empurrado pelo rotor e devido a sua grande rotação ele é lançado através de um difusor radial, a velocidade do processo pressiona o ar no rotor e também no difusor radial e de saída.
Existem compressores centrífugos multiestágios que utilizam dois ou mais rotores girando no mesmo eixo. Os estágios têm um difusor e um canal para retorno separando os rotores (figura 3).
Compressor Axial: é um compressor de alta capacidade e rotação, com características bem diferentes do radial, cada estágio consiste em duas fileiras de lâminas, uma rotativa e outra estacionária. As lâminas transmitem velocidade e também pressão ao ar, sendo que a velocidade é transformada em pressão nas lâminas estacionárias (figura 4).
Curiosidade: Observando os compressores, chegamos e conclusão que um ventilador encostado na parede, não pode refrigerar muito, pois o ar é capturado de trás para frente com suas palhetas e não empurrado com muita gente pensa. Portanto quando ligar seu ventilador doméstico, não o encoste na parede, pois sua função não será realizada com sucesso.
Compressores de deslocamento Positivo
Compressores com êmbolo - deslocamento linear: o princípio destes compressores é reduzir o volume da massa gasosa (o ar da atmosfera) confinada em câmaras fechadas (Câmara de Compressão), esta redução é feita por um êmbolo para que ocorra um aumento de pressão (figura 5).
Compressores tipo Roots: consiste de dois rotores simétricos em forma de oito, chamados de lóbulos, que giram em direção oposta, transportando o ar de um lado para o outro, sem alteração de volume (figura 6).
Dicas para o profissional
Ler e conhecer, conhecer e testar, testar e observar, somente com dedicação e raciocínio lógico o futuro profissional de mecatrônica poderá utilizar todo o potencial da pneumática em seus projetos. Saber onde e como usar pode ser importante para o bom aproveitamento de um projeto, com precisão, velocidade, segurança e confiabilidade no sistema implantado.
Entender pneumática é uma arte, dominar os seus diversos aspectos e propriedades vem da dedicação aos cálculos e da experiência.
Uma dica de leitura é o livro “Automação Pneumática”, disponível para venda no sitewww.novasaber.com.br. Outra dica é fazer um bom curso ou escola para aqueles que pretendem se especializar em pneumática. São diversas as instituições que possuem um bom currículo, sendo o Senai uma delas.
*Originalmente publicado na revista Mecatrônica Fácil - Nº47
Fonte - www.mecatronicaatual.com.br
