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CEFET-SP UNED Sertãozinho – Apostila de pneumática e eletro-pneumática 1 Centro Federal de Educação Tecnológica do Estado de São Paulo Unidade Descentralizada de Sertãozinho Apostila de Pneumática e Eletro-pneumática © Whisner Fraga Mamede (Doutor em engenharia mecânica, USP, 2003, professor do CEFET-SP) Agosto de 2008 Terceira edição – revista e ampliada. Proibida a reprodução parcial ou total sem a prévia autorização por escrito do autor. Apostila com registro na Biblioteca Nacional. Todos os direitos reservados.

Apostila Pneumtica 2008 Nova[1]

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Text of Apostila Pneumtica 2008 Nova[1]

CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 1 Centro Federal de Educao Tecnolgica do Estado de So Paulo Unidade Descentralizada de Sertozinho Apostila de Pneumtica e Eletro-pneumtica Whisner Fraga Mamede (Doutor em engenharia mecnica, USP, 2003, professor do CEFET-SP) Agosto de 2008 Terceira edio revista e ampliada. Proibidaareproduoparcialoutotalsemaprviaautorizaoporescritodo autor. Apostila com registro na Biblioteca Nacional. Todos os direitos reservados. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 2Objetivos Esta apostila tem como objetivo principal auxiliar o aprendizado do estudante da rea de automaoindustrial,noquedizrespeitoaocampodapneumtica.Ospoucoslivros disponveis no mercado, alm de caros, no so de fcil compreenso. Pensando nisso, resolvielaborarumtextomaisclaroeobjetivo,naesperanadecontribuircomum ensinomaisrpidoeeficiente.Osexemploscontidosaquifuncionariammelhorem conjunto com algum software de programao (para a confeco deste texto foi utilizado oFluidSim3.6,daFesto,masexistemoutrossimuladorespneumticosquepoderiam ser usados, como o Pneusim e o Automation Studio) ou com uma bancada didtica. Para os professores que desejarem repassar esta apostila para seus alunos ou copiar algum tpico,agradeceriaseentrassememcontatocomigo([email protected])para que sejam evitados aborrecimentos futuros. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 3Introduo Apneumticaacinciaqueutilizaoarcomofluidoquerealizaumtrabalho. Desta maneira, em Pneumtica Industrial, o que ocorre uma transformao da energia pneumticaemenergiamecnicapormeiodeelementosdetrabalho.Osprincipais elementos de trabalho so os cilindros, ou atuadores, e as vlvulas.Oarproduzidoporcompressores,tratadoporumcomponentechamado Lubrefil(Lubrificante,FiltroeReguladordePresso)edistribudoporintermdiode redes pneumticas. No objetivo desta apostila tratar destes tpicos. Uma vez na rede, o ar direcionado pelas vlvulas para que os cilindros possam realizar seus movimentos lineares ou rotativos. As vlvulas que direcionam o ar para os cilindros so conhecidas como vlvulas direcionais. Vlvulas direcionais Parasetraaremcircuitospneumticos,asvlvulasganhamrepresentaes esquemticas,quepretendemsimularseufuncionamentointerno,poucotendoaver, portanto, com seu princpio construtivo. As vlvulas direcionais so sempre representadas por um retngulo. - Este retngulo dividido em quadrados. -Onmerodequadradosrepresentadosnasimbologiaigualaonmerode posies da vlvula, representando a quantidade de movimentos que executa atravs de acionamentos. O nmero de vias a quantidade de conexes de trabalho que a vlvula possui. So consideradas como vias a conexo de entrada de presso, conexes de utilizao e as de escape. Para fcil compreenso do nmero de vias de uma vlvula de controle direcional podemos tambm considerar que: CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 4 Identificao das vias pneumticas AsprincipaisnormasseguidasnoBrasil,quedizemrespeitoidentificaodas viaspneumticassoaalemDIN(DeutscheNormen)24300eaamericanaISO (Internation Organization for Standardization)1219 (partes I e II). Tabela 1 Identificao das vias pneumticas Assim, sejam as vlvulas e as vias identificadas: Figura Identificao das vias de vlvulas 2/2 vias, 3/2 vias, 4/2 vias e 5/2 vias Os nmeros relacionados norma ISO 1219 significam: N 1 - alimentao: orifcio de suprimento principal (presso). N 2 - utilizao, sada: orifcio de aplicao em vlvulas de 2/2, 3/2 e 3/3. Ns 2 e 4 - utilizao, sada: orifcios de aplicao em vlvulas 4/2, 4/3, 5/2 e 5/3. A via 4 normalmente faz o avano e a 2 o retorno do cilindro. N 3 - escape ou exausto: orifcios de liberao do ar utilizado em vlvulas 3/2, 3/3, 4/2 e 4/3. 4 21 321 3214 2513CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 5Ns3e5-escapeouexausto:orifciodeliberaodoarutilizadoemvlvulas5/2e 5/3. Os orifcios de pilotagem so identificados da seguinte forma: 10, 12 e 14. Estas referncias baseiam-se na identificao do orifcio de alimentao 1. N 10 - indica um orifcio de pilotagem que, ao ser influenciado, isola, bloqueia, o orifcio de alimentao. N 12 - liga a alimentao 1 com o orifcio de utilizao 2, quando ocorrer o comando. N14-comunicaaalimentao1comoorifciodeutilizao4,quandoocorrera pilotagem. JanormaDIN24300usaumaformaliteralparaaidentificaodasvias.As letras representam: Linha de trabalho (utilizao): A, B, C Conexo de presso (alimentao): P Escape ao exterior do ar comprimido utilizado pelos equipamentos pneumticos (escape, exausto): R,S,T Drenagem de lquido: L Linha para transmisso da energia de comando (linhas de pilotagem): X,Y, Z OsescapessorepresentadostambmpelaletraE,seguidadarespectivaletra que identifica a utilizao (normas N.F.P.A.). Exemplo : EA - significa que os orifcios em questo so a exausto do ponto de utilizao A. EB - escape do ar utilizado pelo orifcio B. A letra D, quando utilizada, representa orifcio de escape do ar de comando interno. Numerao dos componentes pneumticos, de acordo com a norma ISO 1219 - Designao numrica 0Z1, 0Z2 etc.Unidades de fornecimento de presso 1A, 2A etc. Componentes de potncia (cilindros) 1V1, 1V2 etc.Elementos de controle 1S1, 1S2 etc. Elementosdeentrada(vlvulasatuadasmanualmenteou mecanicamente) CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 6- Designao alfabtica 1A, 2A etc.Componentes de potncia 1S1, 2S1 etc. Fins-de-cursos ativados na posio de recuo dos cilindros 1A e 2A 1S2, 2S2 etc.Fins-de-cursos ativados na posio de avano dos cilindros 1A e 2A As vlvulas 3/2 vias Todavlvuladeveserpilotadaemseusdoislados,esquerdoedireito,ouseja, deveserpossvelsealcanarsuasduas(oumais)posies.Umavlvulacomuma nica posio no seria umavlvula esim uma conexo.Navlvularepresentada pela Figura 1, pode-se perceber a pilotagem em ambos os lados. No lado esquerdo, por meio deumpinoenoladodireito,pormeiodeumamola.Assimque,aosepressionaro pino, a posio representada pelo primeiro quadrado no esquema simblico alcanada. Paraqueavlvularetorneparasuasegundaposio,representadapelosegundo quadrado,necessriaaexistnciadamola.Hdiversasmaneirasdesefazeruma pilotagem:manual(utilizandobotespulso,trava,manivela),mecnica(usandopinos, roletes),pneumtica(utilizandoumaviadepassagemdear)eeltrica(pormeiode solenides). AFigura1apresentaumavlvula3/2viasavanadaporpinoeretornadapor mola, em corte. Figura 1 Vlvula 3/2 vias (Cortesia Festo) CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 7NodesenhoapresentadonaFigura1podeserfacilmentevistoqueoarque cheganavia1nodistribudoparanenhumaoutravia,oqueestdeacordocoma representao simblica da vlvula. J as vias 2 e 3 inicialmente esto se comunicando, o que tambm est de acordo com a representao. Quando o pino pressionado para baixo,amolasecomprimeeobatentequeevitavaapassagemdearparaavia2se abre,permitindoagoraqueoarchegueatavia2.Diz-sequeavlvulafoipilotada mecanicamente,chegandosegundaposiodavlvula.Emconseqncia,isola-sea via 3, o que est conforme a representao simblica da vlvula. sempre bom lembrar queamolachamadadereposioporque,quandonohouvermaisumafora mecnicaempurrandooeixoevencendosuaresistncia,elaserresponsvelpelo retorno do eixo sua posio original. Na Figura 1 pode ser visto ainda que todas as vias sodefinidassegundoasnormasISOeDIN.importantequeoalunoseacostumea nomeartodasasvias,porqueissofacilitaenormementeamontagemdecircuitos pneumticosnaprtica.Algunssoftwares,comooFluidsim,jfazemautomaticamente esta numerao. Ainda recordando, a via 1 ou P chamada via de presso, a 2 ou A via de utilizao e a 3 ou R umavida de escape. A Figura 2 apresenta uma foto de uma vlvula3/2vias.Comopodeserpercebido,humlogotiponoqualestescritoFesto didatic. A Festo um dos maiores fabricantes de componentes pneumticos do mundo eserfreqentementecitadanestaapostila,poisaescolaeasindstriasdaregio trabalham principalmente com componentes deste fabricante. Figura 2 Vlvula 3/2 vias boto pulso/mola CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 8 As vlvulas 5/2 vias Por meio das Figuras 1 e 3, pode ser percebido que quem faz a mudana de uma posio para outra um eixo. Se este eixo empurrado para a direita, tem-se acesso a umaposiodavlvula(ouseja,oardirecionadoparaumdeterminadolugar)ese deslocadoparaaesquerdatem-seacessoaoutraposiodavlvula(ouseja,oar direcionado para outro lugar). A Figura 3 apresenta umavlvula 5/2 vias que pilotada em ambos os lados (esquerdo e direito) pelo ar. Esta vlvula conhecida como 5/2 vias duplopiloto.Podeserpercebidamaisfacilmenteagoraaimportnciadanomeao corretadasvias,jqueaquantidadedelasaumentouconsideravelmente.Seoeixo pilotadoparaoladoesquerdopormeiodavia14,elapermanecernestaposioat quesejaenviadoarparaavia12,demodoqueeleretorneparaoladodireito.Diz-se queavlvulamantmaposiodoltimoacionamentoeporissoasvlvulasduplo pilotosotambmconhecidascomoVlvulasmemria,ouseja,memorizamoltimo acionamento.Diferentementedasvlvulascomreposiopormola,quesemprefazem comqueoeixo retorne sua posioinicial.Na Figura 3, pode ser percebido que o ar estpassandodavia1paraavia2,significandoqueavlvulaestnaposio2,ou seja,noquadradodadireita.Aoserpilotadapelavia12,pode-seperceberqueoar passar da via 1 para a via 4. A vlvula est na posio 1, representada pelo quadrado da esquerda. Figura 3 Vlvula 5/2 vias duplo piloto (Cortesia Festo) CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 9 Oarquechegasvias2ou4,naFigura3,soutilizados,porexemplo,para deslocarumcilindroparaaesquerdaouparaadireita.Existemdoistiposprincipaisde cilindros,osdesimpleseosdeduplaaoeambospodemserdeslocadoscomesta vlvula. A vlvula simplesmente um dispositivo responsvel pelo direcionamento do ar. Ora o ar vem da via 1 para a 2 e em outro momento da via 1 para a via 4, bastando para tanto deslocar o carretel principal. importante ressaltar que, de acordo com a Figura 3, a via 1 no tem nenhuma relao com a via 12 ou 14, embora o ar que passa por estas vias provenha do mesmo compressor, do mesmo gerador de ar sob presso. Ao relacionar a vlvula em corte com seusmbolo,chega-seconclusoqueamudanadeumaposioparaoutrased devido ao deslocamento do eixo principal. Este deslocamento, reforando, no caso desta vlvula duplo piloto, feito por tomadas de ar vias 12 e 14. A Figura 4 apresenta uma foto de uma vlvula 5/2 vias duplo piloto. Figura 4 Vlvula 5/2 vias duplo piloto Os cilindros de simples ao A Figura 5 apresenta um cilindro de simples ao. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 10 Figura 5 Desenho e representao simblica de um cilindro de simples ao (Cortesia Festo) OatuadordaFigura5possuisomenteumaviadepassagemdear,conhecida comoviadeavano.Oretornodocilindrofeitopormeiodeumamola.Assimquea passagem de ar for interrompida, a mola far com que o atuador retorne suaposio original.Estescilindrossomaisutilizadosemconjuntocomvlvulas3/2vias,que possuem somente uma via de utilizao, como ser ilustrado adiante. Os cilindros de dupla ao A Figura 6 apresenta um desenho de um cilindro de dupla ao. Figura 6 Cilindro de dupla ao com amortecimento no fim de curso (Cortesia Festo) CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 11No atuador representado na Figura 6 pode-se perceber a existncia de duas vias, umaresponsvelpeloavanodocilindroeoutraporseuretorno.Estescilindrosso comumente utilizados em conjuntocom vlvulas 5/2 vias, que possuem duas sadas de ar para utilizao, como foi mostrado anteriormente. Para se fazer o avano e retorno deste cilindro so necessrias duas tomadas de ar,umanoavano,quepreencheracmaradeavanoeoutraderetorno,que preencheracmaraderetorno.Entretanto,talavanoeretornopodemserfeitosde vriasmaneiras,utilizandovlvulas3/2vias,umanoavanoeoutranoretorno, utilizandoumavlvula4/2viasou5/2viasoumesmo5/3vias,dependendodas necessidadesdoprojeto,oudamquina,oudoprocessoquesedesejaautomatizar. Alis,nestamesmalinha,nosepodedizerqueumavlvula3/2viasfoiprojetada exclusivamenteparamovimentarcilindrosdesimplesao.Tampoucopode-seafirmar que uma vlvula 5/2 foi desenhada exclusivamente para a movimentao de cilindros de dupla ao. A Figura 7 apresenta a foto de um cilindro de dupla ao. Figura 7 Cilindro de dupla ao CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 12Circuitos pneumticos Umdoscircuitosmaisbsicosdepneumticapodeserconstrudocomum cilindro desimples aoeumavlvula 3/2vias acionada por um boto e retornada por mola,conformeilustraaFigura8.Ocomandoditodiretoporqueassimquefor pressionado o boto pulso da vlvula 3/2 vias, o ar liberado diretamente para o cilindro, para que ele avance, sem a necessidade de uma outra vlvula intermediria. Figura 8 Atuao de um cilindro de simples ao O funcionamento deste circuito simples: ao pressionarmos o boto pulso 1S, a vlvula3/2viaspilotada,fazendocomqueoaralimenteacmaradeentradado cilindro.Aforadessearvenceaforaderesistnciadamolaeocilindrocontinua avanando at o fim de seu curso ou at que o boto da vlvula esteja pressionado. Se retirarmos o dedo do boto, a molapresente navlvula far com que ela retorne sua posiooriginal,impedindoapassagemdearparaocilindro.Semarnacmarade alimentao, a mola far com que o atuador retorne sua posio original.Seconstruirmosumcircuitocomcomandoindireto,talproblemapoderser resolvido. Neste novo diagrama pneumtico, uma vlvula 3/2 vias, acionada por boto e retornada por mola, pilota uma vlvula 3/2 vias duplo piloto, o que garante que o cilindro de simples ao chegue at o final de seu curso. O retorno do cilindro pode ser feito por meiodeumaoutravlvula3/2viasacionadaporbotoeretornadapormolaouento porumfim-de-cursodotiporolete,conformepodeservistonasFiguras9e10, respectivamente. 21 30Z11 A1 SCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 13 Figura 9 Circuito de pilotagem de um cilindro de simples ao OcilindrodaFigura9avanarquandopressionadoobotopulso1S1e continuar avanando at que seja pressionado o boto 1S2, usado para que o cilindro retorne para sua posio inicial. Figura 10 Ciclo nico de um cilindro de simples ao usando uma vlvula 3/2 vias Nesteltimocaso,quandoocilindro(atuador)chegaraofinaldeseucurso,ir acionarmecanicamenteorolete1S2,davlvula3/2viasrolete/mola,nohavendo necessidadedaintervenodooperadorparaoretornodocilindro.Avlvula1S2 21 31 A1S121 321 31S21 V21 31 A1S121 321 31S21 V1S2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 14pilotaroladodireitodavlvula1V,demodoquecesseaalimentaodearparao cilindro 1A. Pode-seperceberque,nocasodeumatuadordesimplesao,normala utilizaodeumavlvula3/2vias,quepossuisomenteumaviadeutilizaodear.O cilindrodesimplesaonecessitadearsomenteparaseuavano,oretornopodeser realizadopormeiodamolaemseuinterior.Entretanto,nohnadaqueimpeao operador de utilizar uma vlvula 5/2 vias ou uma 4/2 vias. Evidentemente, estar ciente que desperdia uma via, a de retorno. Em caso de urgncia, por exemplo, numa fbrica emquehabundnciadevlvulas5/2viasparareposioeescassezdevlvulas3/2 vias, pode-se recorrer a tal artifcio, transformando uma vlvula 5/2 vias duplo piloto em uma3/2viasduplopiloto,tampando-seumadasviasdeutilizao,conformepodeser visto na Figura 11. Figura 11 - Ciclo nico de um cilindro de simples ao usando uma vlvula 5/2 vias Utilizando-seatuadoresdeduplaao,hanecessidadedeenviodearparaa cmara que faz o avano do cilindro e depois para a cmara de retorno. Tal fornecimento dearpodeserfeitoporduasvlvulas3/2viasouporumanicavlvula5/2vias.No circuito da Figura 12, uma vlvula 3/2 vias boto/mola utilizada para se fazer o avano do cilindro e outra idntica para seu retorno. Enquanto estiver sendo fornecido ar para o atuador,elecontinuaravanando.Oavanointerrompido,portanto,assimqueo boto for desacionado (ou seja, quando o operador retirar o dedo da vlvula 1S1). Para queocilindroretornehanecessidadedesepressionarobotodavlvula1S2, conforme pode ser visto na Figura 12. 21 31 A1S121 31S21 V1S24 2513CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 15 Figura 12 Avano e retorno de um cilindro de dupla ao O prximo circuito utiliza um atuador de dupla ao e uma vlvula 5/2 vias boto trava/mola.Aquiocilindroavanarassimqueobotoforpressionadoecontinuar avanandoatofimdeseucurso,amenosqueooperadorpressionenovamenteo bototrava,fazendocomqueavlvula5/2voltesuaposiooriginal,fornecendoar para o retorno do cilindro. Pode-se perceber, portanto, que para o retorno do atuador, o boto trava deve ser destravado. Figura 13 Avano e retorno de um cilindro de dupla ao Oavanodeumcilindrodeduplaaopodesercomandadodedoislugares diferentes,ouseja,doisbotes-pulsopodemserposicionadosemcmarasdistintase efetuaremamesmaoperao,conformeilustraaFigura14.Paratantoseutilizauma vlvula OU. O retorno dever ser feito por meio de uma vlvula 3/2 vias boto/mola. 21 31 A1S121 31S24 25131 A1 SCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 16 Figura 14 Um cilindro de dupla ao pode ser acionado de dois lugares distintos OcomandodoatuadordaFigura14conhecidocomodireto,porqueoar enviado do boto pulso diretamente para as cmaras do cilindro, sem a necessidade das vlvulas direcionais. A Figura 15 apresenta um desenho em corte de uma vlvula OU. Figura 15 Vlvula OU Na Figura 15, o ar que passa pela via 1 ou X, desloca o pequeno mbolo para a direita, de modo que a passagem de ar da via 3 ou Y para a via 2 ou A seja tampada e o arpasseparaavia2ouA,deutilizao,paraqueefetuealgumtrabalho.Damesma maneira,se oar passar pela via3 ou Y, ombolo ser deslocado para a esquerda, de modo que a passagem de ar da via 1 ou X para a via 2 ou A seja impedida. Esta vlvula conhecida como OU porque o ar passar para a via 2 se vier tanto da via 1 OU da via 1 A21 31 1221 321 31S1 1S21S30 VCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 173. Caso o ar venha simultaneamente para as vias 1 e 3, o ar passar normalmente para a via 2. Entretanto,ocircuitomaiscomumaquelequefazumciclointeirosema necessidade de interveno do operador, ou seja, o retorno do cilindro aps atingir o final deseucursorealizadoautomaticamenteporalgumcomponentenoprpriocircuito. Estecomponenteumfim-de-curso,quepodeserdotiporoleteoudotiposensor.A Figura16ilustraumcircuitodessetipo.Comohanecessidadedeumavlvula direcional, que direciona o ar para o atuador, chamamos tal comando de indireto. Figura 16 Ciclo nico de um cilindro de dupla ao, comando indireto OdiagramapneumticodaFigura16ilustraumciclonicodeumcilindrode duplaao.Esequisssemosumatuadorquerealizeumciclocontnuoilimitado?A soluoseriasimplesmentesubstituiravlvula3/2viasbotopulso/molaporuma vlvula3/2viasbototrava/mola?VejaestasoluoapresentadanaFigura17. importanteressaltarquemesmoqueobotopulsosejadespressionadoantesqueo atuadoralcanceofinaldeseuciclo,ocilindrocontinuaravanando,umavezquea vlvuladirecional5/2viasduplopiloto,umavezfornecidoarparaumadesuas pilotagens,permanecenestaposio.Porissotambmconhecidacomovlvula memria, j que memoriza o ltimo acionamento. 1 A21 321 31S21S14 25131S21 VCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 18 Figura 17 Diagrama incorreto de um atuador de dupla ao realizando ciclo contnuo circuito simulado em funcionamento NocircuitodaFigura17,ocilindronorealizarumciclocontnuoilimitado.Ao pressionarmos o boto trava da vlvula 1S1, ela pilotar a vlvula direcional 5/2 vias, que farcomqueoatuadoravance.Aochegaraofinaldeseuciclo,pressionaravlvula 1S2, que enviar ar para o retorno da vlvula direcional. Entretanto, a vlvula 1.2 ainda estacionada,enviandoarnosentidocontrrio,oquefazcomqueavlvula5/2vias permaneaparadaeconseqentementecomqueocilindronoretorne.necessrio, portanto,quesejaadicionadoumcomponente,queretireoarquepiloteavlvula direcional 5/2 vias pela esquerda quando o cilindro chegar ao fim de seu curso e acionar 1.3, para evitar o que chamamos de contrapresso. Tal circuito ilustrado na Figura 18. v=01 A21 321 31S21S14 25131S21 VCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 19 Figura 18 Ciclo contnuo ilimitado de um cilindro de dupla ao NocircuitodaFigura18,avlvula3/2viasrolete/mola1S2,responsvelpelo avanodocilindroestemcontatocomoatuador,comopodeservistopelarea hachurada do lado do rolete, o que permite a passagem de ar quando for pressionado o bototravadavlvula3/2vias1S1,pilotandodestaformaavlvuladirecionale permitindooavanodoatuador.Assimqueocilindropartir,avlvula1S2noestar mais em contato com o cabeote do cilindro, retornando, portanto, sua posio original (que Normalmente Fechada NF), como pode ser percebido por meio da Figura 19. Figura 19 Ciclo contnuo ilimitado de um cilindro de dupla ao1 A21 321 31S31S14 25131S2 1S31 V21 31S2v=-1.231 A21 321 31S31S14 25131S2 1S31 V21 31S2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 20De acordo com a Figura 19, quando o cilindro atingir a vlvula 1S3, liberando o ar paraapilotagemdireitadavlvuladirecional5/2vias,nohavermaisarpilotandoo ladoesquerdodavlvula,permitindoqueavlvuladirecionalretornesuaposio originalequeocilindrorecue,completandoociclo.Ocicloserreiniciado automaticamentequandooatuadorrecuarcompletamente,pressionadooroleteda vlvula 1S2, permitindo novamente a pilotagem esquerda da vlvula direcional, formando o ciclo contnuo. Aqui se torna necessria uma pausa para que se possa explicar a numerao das vlvulas. Desdeocircuito da Figura 16 que oleitor passoua convivercom os nmeros 1S2 E 1S3. Mas o que significam? A numerao das vlvulas importante para que se possam relacionar os nmeros que ficam ao lado do cilindro com as vlvulas que esto nocircuito,pilotandooutrasvlvulas.NaFigura18,aformadesesaberquea designao 1S3 no fim do curso do cilindro corresponde vlvula da direita, que pilota o retornodavlvuladirecional5/2vias.Estanumeraosegueumaregra,quefoi apresentadaemtabelasnositensanteriores.Aofinaldaapostilaserexplicado brevemente como seria a numerao de vlvulas seguindo a norma DIN24300. Suponhamos agora que, num ciclo contnuo, desejemos que o cilindro permanea avanadodurante5segundos.Hanecessidadedainserodeumavlvula temporizadora no circuito, conforme pode ser visto na Figura 20. Figura 20 Ciclo contnuo, o cilindro permanece avanado durante cinco segundos 1 A21 321 31S31S14 25131S2 1S31 V21 31S270%211230Z3CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 21O princpio construtivo de uma vlvula temporizadora pode ser visto no apndice, ao final desta apostila. NodiagramapneumticodaFigura20,avlvula3/2viasrolete/mola1S3no liberaroarparapilotardiretamenteavlvuladirecional5/2vias.Antes,oarirpara uma vlvula temporizadora, que liberar o ar para pilotagem aps um certo tempo. No circuitoda Figura 21, foiinserido no ciclo contnuo umboto de emergncia, que faz com que o cilindro retorne imediatamente, no importa qual sua posio. E aps este retorno, no possvel que se reinicie o ciclo, a menos que o boto de emergncia sejapressionadonovamente,liberandoavlvuladirecionalparaserpilotadanavia esquerda. Figura 21 Ciclo contnuo com boto de emergncia NocircuitodaFigura21,v-seainserodeumavlvuladotipoOU.Seria possvel construir o diagrama sem esta vlvula, como est ilustrado na Figura 22? 1 A21 321 31S31S14 25131S2 1S31 V21 31S21 1221 31S4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 22 Figura 22 Ciclo contnuo com boto de emergncia circuito incorreto SetrassemosocircuitodeacordocomoqueestapresentadonaFigura22, eleestariaincorreto.Ocilindronoretornariaapspressionarofim-de-curso1S3.Por qu? simples: ao pressionar 1S3, a vlvula 3/2 vias deveria enviar ar para a pilotagem direitadavlvuladirecional.Squeoar,emvezdepilotarestavlvula,irparao escapedavlvuladeemergncia,fazendocomqueocircuitonofuncione adequadamente e seja considerado errado, como pode ser percebido por meio da Figura 23. Figura 23 Ciclo contnuo com boto de emergncia 1 A21 321 31S31S14 25131S2 1S31 V21 31S221 31S4v=01 A21 321 31S31S14 25131S2 1S31 V21 31S221 31S4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 23A Figura 23 ilustra muito bem este problema. O ar que sai da vlvula 1S3 ir para oescapedavlvuladeemergncia,comomostramassetasqueindicamosentidodo fluxo de ar. Emtodososcircuitostraadosatagora,nopossvelaregulagemda velocidade de avano ou de retorno, que uma varivel muito importante na pneumtica enahidrulica.Comofazeresteajuste,ento?Deve-seutilizarumavlvulachamada reguladora de fluxo. Ajustando-se o fluxo, regula-se a velocidade tambm. Isso se torna claroquandosesabequeavazodeumfluidodiretamenteproporcionalsua velocidade. A Figura 24 traz um desenho esquemtico do funcionamento desta vlvula. Figura 24 Desenho esquemtico de uma vlvula reguladora de fluxo com bloqueio. Na Figura 24, percebe-se que se o ar sob presso vier da via 2 para a via 1, ele obrigado a passar por um estrangulamento, regulado por um parafuso, de acordo com a necessidadedocircuito.Oarnoconseguepassarpelaoutraviaporquehum bloqueio.Se a presso for conectada navia 1indo nosentido davia2, esta presso suficiente para vencer a fora da mola e o ar passar livre neste sentido. O smbolo deste componente est representado a seguir: CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 24 Agora,necessrioaprenderatraarcircuitoscommaisdeumatuador.Antes, entretanto,precisoqueseexpliquemasdiferentesmaneirasderepresentaodo movimentodoscilindrospneumticos.Asformasmaisutilizadasso:tabela,digrama trajeto-passooutrajeto-tempoeabreviada.Todaselassobastantesimplese representam perfeitamente qualquer seqncia de movimentos. Seja, por exemplo, a tabela a seguir: PassoMovimentoComando 1Avano de 1ABoto 2Avano de 2AFim-de-curso 3Retorno de 1AFim-de-curso 4Retorno de 2AFim-de-curso Tabela 1 Representao dos movimentos dos cilindros em um circuito Na Tabela 1, podemos inferir que os cilindros movimentaro da seguinte maneira: 1Aavana,emseguida,aochegaraofimdeseucurso,provocaoavanode2A.Ao chegaraofimdeseucurso,2Acomandaoretornode1A.Assimque1Aestiver totalmenteretornado,inicia-seoretornode2A,fechando-seassimociclode movimentos dos cilindros. Estamesmasriedemovimentospodeserrepresentadapormeiodeum diagrama trajeto-passo, como representado na Figura 25. Figura 25 Diagrama trajeto-passoOne-way f lowcontrol valveCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 25AFigura25apresentaumdiagramatrajeto-passo,querepresentaamesma seqncia de movimentos apresentada na Tabela 1. Porfim,amaneiramaissimplificadaeutilizadaderepresentarmovimentosde cilindros pneumticos a abreviada. Nesta forma, o sinal + significa avano e o sinal - retorno.Destamaneira,amesmaseqnciaapresentadanaTabela1enaFigura25 pode ser representada assim: 1A+2A+1A-2A- Chamamosestaseqnciadedireta,poisseadividirmosaomeioe compararmososladosdireitoeesquerdo,desconsiderando-seossinais,elesso exatamente iguais: 1A+2A+|1A-2A- 1A2A = 1A2A Caso isso no acontea, chamamos a seqncia de indireta. Asseqnciasdiretastmresoluomaissimplespelomtodointuitivo(aquele quenoobedeceaumaregraespecfica,dependendosomentedoraciocniodequem confeccionaocircuito),poisnelasnoocorreoproblemadacontrapresso (sobreposio de sinais).AFigura26trazasoluodaseqncia1A+2A+1A-2A-pormeiodomtodo intuitivo. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 26 Figura 26 Diagrama pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A- Setentarmosutilizaromesmoraciocniopararesolverumaseqnciaindireta, 1A+2A+2A-1A-, vai ocorrer, em um ou vrios pontos do diagrama, uma sobreposio de sinais. 1A+2A+|2A-1A- 1A2A 2A1A Aseqncia1A+2A+2A-1A-indireta,poisoladodireitodiferentedolado esquerdo. A Figura 27 traz a soluo errada deste problema, resolvida pelo mtodo intuitivo. Como pode ser observado, h sobreposio de sinais. 1 A21 321 32S21S14 25131S2 1S31V121 32S12 A21 31S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 27 Figura 27 Diagrama pneumtico da seqncia 1A+2A+2A-1A- Na Figura 27, podemos perceber que, ao ligarmos o compressor, haver ar sendo enviado para o lado direito da primeira vlvula direcional 5/2 vias 1V1, responsvel pelo avanodocilindro1A.Ento,aopressionarmosobotopulso1S1,enviandoarparao ladoesquerdodavlvula1V1,amesmanoserpilotada,poisaconteceroque chamamosdecontrapresso.Humapressodeigualvaloremambososladosda vlvula, o que faz com que a mesma no se mova. Portanto, o cilindro 1A nem chega a avanar, impossibilitando o incio do ciclo.Para que o ciclo se inicie, ao ligarmos o compressor, a vlvula 3/2vias 2S1 no poder estar enviando ar para a vlvula direcional 1V1. Podemoscomearresolvendooproblemainserindoumaoutravlvula5/2vias. Sua primeira funo retirar a presso da vlvula 2S1 quando o compressor for ligado. A Figura 28 ilustra o primeiro passo desta soluo. 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 28 Figura 28 Incio da soluo da seqncia 1A+2A+2A-1A- pelo mtodo intuitivo NaFigura28,avlvula5/2viasinseridanoliberainicialmenteoarparaa3/2 vias2S1,anoserquandooseuladoesquerdoforpilotado.Quandosernecessrio que seja liberado o ar para a vlvula 2S1? Quando for preciso fazer o retorno do cilindro A.EsteretornorealizadoapsoavanodeB,segundoaseqncia1A+2A+2A-1A-. Utilizaremosentoofim-de-cursodocilindroB,1S3paraapilotagemdireitadesta vlvula 5/2 vias. Assim,ociclojfuncionariaeefetuariaaseqncia,masavlvula5/2vias inseridaumavlvulamemria,demodoque,parareiniciarociclo,quandofor pressionado o boto pulso que d incio seqncia, necessria a pilotagem esquerda desta vlvula. Assim, a soluo correta e completa pode ser vista na Figura 29. 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V24 25130 VCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 29 Figura 29 Diagrama pneumtico da seqncia 1A+2A+2A-1A- pelo mtodo intuitivo Destamaneira,praticamentetodasasseqnciaspodemserconfeccionadas utilizando-se o mtodo intuitivo. Evidentemente, o grau de dificuldade vai aumentando medida que as seqncias sejam mais compridas. Para simplificar a resoluo de seqncias indiretas, foram criados dois mtodos, que obedecem a regras rgidas de construo de circuitos: o mtodo cascata e o mtodo passo-a-passo. Comoltimocircuitofeitopelomtodointuitivo,daremosoexemplodeum circuito com movimento simultneo, isto , dois cilindros realizam movimentos ao mesmo tempo. Seja a seqncia 1A+(2A+3A+)2A-(1A-3A-), apresentada na Figura 30. 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V24 25130 VCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 30 Figura 30 Diagrama da seqncia 1A+(2A+3A+)2A-(1A-3A-) pelo mtodo intuitivo No circuito da Figura 30, os cilindros 2A e 3A possuem somente um fim-de-curso, o que se deve pelo fato de que h nesta seqncia movimentos simultneos. Mtodo Cascata Omtodo cascata foicriado para evitar o problema dasobreposio de sinaise pode resolver tanto seqncias diretas como indiretas. A contrapresso evitada porque dividimos a seqncia em setores e cada setor pode conter somente um movimento de cada cilindro pneumtico. Oprimeiropassoparaaconstruodeumcircuitopneumticoadivisoda seqncia em setores: Resolvendo o diagrama 1A+2A+2A-1A- pelo mtodo cascata, temos: 1A+2A+|2A-1A- Setor I | Setor II A diviso de setores obedece a esta regra: quando uma letra se repetir, inicia-se um novo setor.1 A21 31S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 33S4 25132S2V121 31S370%70%1V22V23 A4 25133S3V170%3V24 25130 V21 32SCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 31Apartirdadetermina-seonmerodelinhaspneumticasquecontrolama mudana destes setores. Cada setor tem de possuir uma linha pneumtica. O nmero de vlvulas 5/2 vias ou 4/2 vias que controlam a mudana de setores igual ao nmero de linhas menos um. Desta forma, a seqncia 1A+2A+2A-1A-, tem duas linhas e uma vlvula 5/2 vias, como pode ser visto na Figura 31. Figura 31 Cascata pneumtica para dois setores usando uma vlvula 5/2 vias A Figura 32 apresenta uma cascata pneumtica para dois setores utilizando uma vlvula 4/2 vias. Figura 32 Cascata pneumtica para dois setores usando uma vlvula 4/2 vias NasFiguras31e32,podemosperceberquealinhaqueiniciapressurizada sempre a ltima. uma outra regra do mtodo. Para trs setores, a cascata apresentada na Figura 33. I II4 25134 21 3I IICEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 32 Figura 33 Cascata pneumtica para trs setores usando duas vlvulas 5/2 vias Figura 34 Cascata pneumtica para quatro setores usando trs vlvulas 5/2 vias AFigura35apresentaumacascatapneumticaparaquatrosetoresutilizando vlvulas 4/2 vias. I IIIII4 251314 124 251314 12I IIIII4 251314 124 251314 124 2513I VCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 33 Figura 35 Cascata pneumtica para quatro setores usando trs vlvulas 4/2 vias Como funciona esta cascata? Vamos dar uma olhada na cascata da Figura 34. A ltimalinhacomeapressurizada.Aprimeiraaopilotaraltimavlvula5/2vias, passando a presso para a primeira linha, como pode ser visto na Figura 36. Figura 36 Cascata para quatro setores. A ltima vlvula 5/2 vias pilotada I IIIIII V4 21 34 21 34 21 3I IIIIII V4 251314 124 251314 124 251314 12CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 34A mudana do ar da linha II para a linha III pode ser feita pilotando-se a penltima vlvula 5/2 vias, como pode ser visto na Figura 37. Figura 37 Cascata para quatro setores. A penltima vlvula 5/2 vias pilotada Aopilotarmosaprimeiravlvula5/2vias,apressopassaparaalinhaIII,de acordo com a Figura 38. Figura 38 Cascata para quatro setores. A primeira vlvula 5/2 vias pilotada I IIIIII V4 251314 124 251314 124 251314 12I IIIIII V4 251314 124 251314 124 251314 12CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 35Paraqueoarretorneparaaltimalinha,adenmeroIV,necessrioqueas trsvlvulassejampilotadasdevolta,voltandoposiooriginal,comopodeservisto na Figura 39. Figura 39 Cascata para quatro setores, a linha IV est pressurizada A Figura 40 traz a soluo pelo mtodo cascata para a seqncia 1A+2A+2A-1A-.I IIIIII V4 251314 124 251314 124 251314 12CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 36 Figura 40 Diagrama cascata para a seqncia 1A+2A+2A-1A- Na Figura 40, os fins-de-curso tipo rolete 1S2, 1S3, 2S1 E 2S2 so responsveis peloavanoeretornodoscilindros,bemcomopelamudanadelinhas.Nestamesma figura,alinhaIIrepresentaosetorII,noqualsofeitososmovimentosderetornodos cilindrospneumticosAeBealinhaIrepresentaosetorI,noqualsofeitosos movimentos de avano dos cilindros A e B. Paratraarumdiagramapneumticoparaumaseqnciadetrssetores,ha necessidadedeseutilizaremduasvlvulas5/2viasduplopilotoparaodirecionamento da presso para todas as linhas do circuito. Entretanto, isso no implica dizer que no se possa usar mais vlvulas 5/2 vias no circuito. Tanto que h mais vlvulas 5/2 vias em todo o circuito, que so as direcionais utilizadas em todos os atuadores para a confeco deseqnciasindiretas.Oquenopodeserfeitanomtodocascataautilizaode outras vlvulas 5/2 vias para o controle da mudana do ar nas trs linhas pneumticas. AFigura41trazaseqncia1A+2A+2A-3A+3A-1A-traadacomomtodo cascata. 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70% 1V22V24 25130 VII ICEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 37 Figura 41 Diagrama cascata para a seqncia 1A+2A+2A-3A+3A-1A- DeacordocomodiagramaapresentadonaFigura41,osavanosdoscilindros 1Ae2AsofeitosnalinhaI.NalinhaIIfeitooretornode2Aeoavanode3A, enquanto que na linha II so feitos os retornos dos cilindros 3A e 1A.Paraqueapressoretorne,aofinaldociclo,paraaltimalinha,necessrio que a vlvula 3S2 pilote simultaneamente as duas vlvulas 5/2 vias. A prxima seqncia, 1A+2A+3A+(3A-2A-)1A- traz um movimento simultneo, ou seja,oscilindros3Ae2Aretornamaomesmotempo.Essemovimentorepresentado entreparnteses,comofoivistonocircuitodaFigura30.Ocircuitopodeserestudado por meio da Figura 42. 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70% 1V22V24 25130V1II I3 A4 25133S1 3S23V170%3V24 25130V2III21 33S221 33S1CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 38 Figura 42 Diagrama cascata para a seqncia 1A+2A+3A+(3A-2A-)1A- AFigura43trazumdiagramatraadopelomtodocascata,emqueumcilindro repeteumdeterminadomovimento.Chamemosaessetipodecircuitodecascatacom repetio de movimento. A seqncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A-. 1 A21 321 32S21S14 25131S2 1S31V121 31S22 A4 25132S1 2S22V121 31S370%70% 1V22V20V1II I3 A4 25133S23V170%3V24 251321 33S221 32S1CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 39 Figura 43 Diagrama cascata para a seqncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A- Mtodo passo-a-passo Parasetraarumdiagramapneumticocomomtodopasso-a-passo, primeiramentenecessriosepararaseqnciademovimentosemsetores.Neste mtodo, cada movimento um setor. Seja a seqncia: 1A+|2A+|2A-|1A- Setor I | Setor II | Setor III | Setor IV 1 A21 31S14 25131S2 1S31V12 A4 25132S1 2S22V170%70% 1V22V20V3II I4 251321 32S20V24 2513IIII V21 32S11 121 124 25130V121 31S221 31S31 124 25130V60V70V40V5CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 40Para cada setor, ser necessria uma linha pneumtica que efetue o movimento indicado. Nestametodologiapararesoluodecircuitospneumticos,altimalinha tambm sempre comea pressurizada, como no mtodo cascata. Assim,oesqueletoparaumdiagramapasso-a-passocomquatrolinhas apresentado na Figura 44. Figura 44 Primeiro passo na montagem de um diagrama passo-a-passo de 4 linhas Na Figura 44, podemos perceber que a linha IV comea pressurizada. A primeira aoasertomadaadespressurizaodestaltimalinhaeapressurizaoda primeira. Para mudarmos a presso para a primeira linha, utilizamos um boto pulso que pilotar uma vlvula 3/2 vias duplo piloto. Para retirarmos o ar da ltima linha, utilizamos oarqueagoraestnaprimeiralinhaparapilotaraltimavlvula,quedavapresso linha IV. AgoratemosalinhaIpressurizadaepodemoscomearaseqnciade movimentos com o avano do cilindro A. Na Figura 45 esto representados o avano de 1A e de 2A: 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V2II IIIII V21 321 321 321 30V1 0V2 0V3 0V4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 41 Figura 45 Segundo passo na montagem de um diagrama passo-a-passo de 4 linhas DeacordocomocircuitoapresentadonaFigura45,pode-seperceberqueoar agora foi direcionado para a segunda linha. Para tanto, utilizou-se a vlvula 2.2, fim-de-cursodoatuadorA.Emprega-seoarquepassaparaalinhaIIparaapilotagemda vlvula anterior, de modo que a linha I seja despressurizada.Apartirdesteraciocnio,pode-seestabelecerumaregrageralparaaconfeco decircuitospelomtodopasso-a-passo:altimalinhainiciapressurizada.Aprimeira ao despressurizar esta ltima linha e pressurizar a primeira. Depois se despressuriza aprimeiralinhaepressurizaasegundaeassimpordiante.Utiliza-seoarqueestna linhaN+1parapilotaroretornodavlvulaquepressurizoualinhaN.Atomadadear utilizadonosfins-de-cursoquepilotamasvlvulas3/2viasresponsveispela pressurizao das linhas feita da seguinte maneira: se a vlvula vai pressurizar a linha N, o ar pego da linha N-1. Oarpodeserpuxadodiretamentedaslinhasparaasvlvulasdirecionais, responsveis pelo avano e retorno dos atuadores, respeitando a seqncia que se quer traar. A Figura 46 apresenta o circuito pneumtico traado pelo mtodo passo-a-passo da seqncia 1A+2A+2A-1A-. 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V2II IIIII V21 321 321 321 30V1 0V2 0V3 0V4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 42 Figura 46 Circuito passo-a-passo da seqncia 1A+2A+2A-1A- Para que o aluno possa estudar um outro circuito, apresentado na Figura 47 o diagramapneumticodaseqncia1A+1A-2A+2A-,traadoutilizando-seomtodo passo-a-passo.Estasseqnciasapresentadassoclssicaseaplicaespodemser vistasnalistadeexercciosdestaapostila,contidanoapndice.importantequeo aluno sempre imagine uma aplicao para estas seqncias que est traando, para que oestudonofiquemuitorestritotraagemdecircuitos.Ateoriafsicaqueenvolvea manipulao de cilindros muito importante e deve ser sempre recordada! importante noseesquecerqueomtodopasso-a-passomaissimplesparaserseguido,mas cada um dos mtodos utilizados tem suas vantagens e desvantagens e se eles existem porque tm sua aplicao na indstria. Neste ponto, importante que o aluno pondere as vantagens e desvantagens de cada mtodo para que se decida pelo melhor na hora de traar seus circuitos. O mtodo passo-a-passo, por exemplo, tem a desvantagem de ter muito mais linhas pneumticas, estando muito mais sujeito a quedas de presso ao longo do circuito. Isso em relao ao mtodo cascata. Por outro lado tem a vantagem j mencionada de ser um mtodo mais fcil do que o cascata, de melhor assimilao. 1 A21 321 32S11S14 25131S2 1S31V121 31S22 A21 32S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V2II IIIII V21 321 321 321 30V1 0V2 0V3 0V4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 43 Figura 47 Circuito passo-a-passo da seqncia 1A+1A-2A+2A- A vlvula 2S1 chamada de vlvula de segurana e sempre ser posicionada no ltimomovimentodaseqnciaeacimadavlvula1S1,quedincioseqnciade movimentos.Umadesuasfunesprincipaisevitarqueumnovoapertonoboto pulso, no meio da seqncia de movimentos, interfira no funcionamento do circuito. AFigura48mostraumcircuitotraadopelomtodopasso-a-passoparaa seqncia 1A+2A+1A-1A+2A-1A-. uma seqncia complicada, mas ainda assim, pode-seperceberqueocircuitoobtidomaissimplesdoqueaqueleobtidopormeiodo mtodo cascata.Oalunopodesefazeraseguintepergunta,aoperceberquetodosos circuitosforamtraadoscomvlvulasdirecionais5/2viasDUPLOPILOTO:no possvelutilizarvlvulasdirecionaissimplespiloto?Aqui,pararesponderestaquesto, seriaconvenientequeestealunotentassetraarocircuitodaFigura47,porexemplo, para ele mesmo responder esta questo. Umaoutradica,parafinalizarestemtodo,queoalunoutilizeumsoftware como o Fluidsim para traar seus circuitos, mas que no fique preso a tentativas e erros, permitidasporqualquerprogramacomputacional,masquecompreendadefatooque est fazendo. 1 A21 321 32S21S14 25131S2 1S31V121 32S12 A21 31S24 25132S1 2S22V121 31S370%70%1V22V2II IIIII V21 321 321 321 30V1 0V2 0V3 0V4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 44 Figura 48 Circuito passo-a-passo da seqncia 1A+2A+1A-1A+2A-1A- Pode-sepercebernaFigura48,queocircuitopossui6linhaspneumticas.No mtodo passo-a-passo cada movimento corresponde a um setor e conseqentemente a uma linha pneumtica. Neste circuito, em que o avano do cilindro 1A realiza duas funes avano de 2AnalinhaIIeretornode2AnalinhaV.Damesmamaneiraoretornode1Arealiza duas funes avano de 1A na linha IV e fim do ciclo na linha VI. Nocircuitoapresentado,ofimdociclocorresponderiaaumavlvulade segurana. O diagrama pneumtico da Figuras 48 foi traado utilizando-se apenas dois fins-de-curso do tipo rolete por cilindro. Isso faz com que cada rolete assuma duas funes, comofoiditonospargrafosanteriores.Portanto,cadaroletequerealizamaisdeuma funodeveralimentarumavlvula5/2vias(cadaviadeutilizaodestavlvula realizar uma tarefa de um rolete). Desta maneira, uma via da vlvula 5/2 vias realizar a tarefa do rolete 1S3 (avano do cilindro 2A) e a outra via realizar a tarefa de retorno do cilindro2A.Asdemaisregrasdomtodopasso-a-passodevemserobedecidas.Desta maneira, o nmero de vlvulas 3/2 vias que alimentam as linhas corresponde ao nmero delinhas,nocasoseis,alinhaposteriorpilotaoretornodavlvulaanterior,que 1 A21 31S14 25131S2 1S31V121 31S370%1V2II IIIII V21 321 321 321 30V10V2 0V3 0V41 121 12VV I21 321 31 124 251321 32S221 31S221 32S12 A4 25132S1 2S22V170% 2V20V5 0V6 0V70V80V9CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 45pressurizavaalinhaanterior.Oarparaapilotagemdavlvulaquepressurizaalinha posterior retirado da linha anterior e assim por diante. As normas do mtodo passo-a-passo no sofrem nenhuma modificao. Quantomenoronmerodefins-de-curso,melhorparaamontagemprticado circuito.Issoporquedifciloposicionamentoderoletesnasmquinas.Htodoum aparatonecessrioparaainserodefins-de-cursonaindstriaequantomaioro nmeromaioracomplexidadedainstalao.Lembre-sequecadafim-de-curso corresponde a uma nova vlvula, a conexes pneumticas (mais tubos), a confeco de suportes, de modo que o melhor projeto aquele com menos nmeros de fins-de-curso. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 46ELETRO-PNEUMTICA Principais componentes utilizados 1. Rel O rel uma bobina que, ao ser energizada, produz um campo magntico capaz deatraircontatoseltricos.Assim,aoseenergizarabobinadeumrel,todososseus contatossoinvertidoseaodesenergiz-la,todosestescontatosvoltamsuaposio original. A Figura 50 ilustra um rel K1, com quatro contatos (dois normalmente abertos NA e dois normalmente fechados NF). Figura 50 Um rel K1 desenergizado, com 2 contatos NA e dois contatos NF Ao se energizar a bobina deste rel K1, todos os seus contatos tm sua posio invertida, como ilustrado na Figura 51. Figura 51 Um rel K1 energizado, com 2 contatos NA e dois contatos NF K13132K1 K11314K12324K14142Bobina Contatosdorel1 2 3 4 52345K13132K1 K11314K12324K14142Bobina Contatosdorel0V+24V1 2 3 4 52345CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 47AFigura52trazumafotodeumacaixaderels,contendotrsbobinas,cada uma com quatro contatos, fabricada pela Festo. Figura 52 Uma caixa com trs rels, cada um possuindo quatro contatos, que podem ser fechados ou abertos 2. Botoeira Osbotessoelementosdeacionamentodecircuitospneumticoseeletro-pneumticos. So eles os responsveis pelo incio do ciclo, pelo primeiro movimento de uma seqncia qualquer. AFigura53apresentaumafotodeumacaixadebotesfabricadapelaFesto. Estacaixadebotestraztrsbotes,doispulsoeumtrava.Estebototravamais utilizadoparaatraagemdecircuitoscomciclocontnuo,limitadoouilimitado.Oboto trava para botes de emergncia, como o prprio nome indica, deve ser vermelho, para que o operador o visualize mais facilmente em situaes crticas. Esta caixa apresentada na Figura 53 didtica, mas a nica coisa que a difere de um boto industrial o tipo de suporte e as indicaes mais fceis impressas na face da caixa, indicando com clareza as numeraes de todos os contatos. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 48 Figura 53 Uma caixa com trs botes, um trava e dois pulso (vermelhos), cada um com quatro contatos, 2NA e 2NF 3. Solenide O solenide tambm um m permanente e tem a finalidade de atrair o eixo das vlvulas,responsvelpelapilotagemdasmesmas.NaFigura54apresentadauma vlvula 5/2 vias simples solenide. Figura 54 Vlvula 5/2 vias simples solenide Solenide CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 494. Circuitos eletro-pneumticos Utiliza-seaeletricidadecomoumamaneiradesepilotarasvlvulasdirecionais. Osolenide,componentequeutilizasuascaractersticasdempermanente,omais adequado para o deslocamento do eixo que direciona o ar no interior das eletrovlvulas. Os circuitos eletro-pneumticos so comumente divididos em duas partes: a pneumtica, que representa o cilindro e as vlvulas direcionais e a eltrica, que representa o circuito eltrico responsvel pela seqncia de movimentos do atuador. Os dois circuitos podem ficarladoaladoou,nocasodesetornaremcompridosdemais,mantm-seo pneumtico acima e o eltrico abaixo. A Figura 55 ilustra um circuito eletro-pneumtico simples. Figura 55 Circuito eletro-pneumtico NocircuitodaFigura55,nosepodedizerqueocilindrorealizaumcurso.Isto porque a vlvula direcional 3/2 vias simples solenide 1V se manter acionada somente o tempo em que o operador mantiver o boto S1 pressionado. Assim que o boto S1 for desacionado, cessar o envio de energia eltrica para o solenide 1Y, fazendo com que a vlvula 1V retorne e que o atuador 1A tambm retorne. Ainda na Figura 55, pode-se notar que os contatos do boto e do solenide esto numerados. Esta numerao segue a regra dada a seguir: Contatosnormaisfechadosrecebemanumerao1e2enquantoquecontatos normais abertos recebem a numerao 3 e 4. Estes nmeros ocupam a segunda posio na numerao dos contatos do circuito. O primeiro algarismo se refere ao nmero de um determinadocomponente.Seocircuitopossuirdoiscontatos,oprimeirorecebera numerao 1 e o segundo a numerao 2. Assim, os contatos de S1, nico e normal aberto, recebe a numerao 13 e 14. (1 porque o nico contato de S1 e 3 e 4 porque este contato normal aberto). 21 31Y0V+24VS113141YA1A21 A1 V1CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 50Assim, considere a Figura 56. Figura 56 Contatos de um mesmo boto pulso Agorasetemdoiscontatosdeummesmocomponente(umbotopulsoS1). Ento, os contatos do primeiro componente recebe a numerao 13 e 14 (1 porque o primeiro contato do componente e 3 e 4 porque o contato normal aberto) e o segundo contato do boto S1 recebe a numerao 21 e 22 (2 porque o segundo contato de S1 e 1 e 2 porque este contato normal fechado). Os contatos de rels e solenides recebem sempre a numerao A1 e A2. No circuito da Figura 57, para se garantir que o cilindro chegue at o final de seu curso, coloca-se um boto trava. Assim, somente quando ele for pressionado novamente quecessaroenviodeenergiaeltricaparaosolenideeavlvulaeocilindro retornaro. Figura 57 Circuito eletro-pneumtico Oretornodasvlvulassimplessolenidefeitopelamola.Paraqueavlvula permaneapilotada,necessrioqueosolenide1Yestejaenergizado,vencendoa fora da mola. No circuito da Figura 57, o solenide foi mantido energizado por meio de um boto trava. Mas seria possvel manter o solenide energizado com um boto pulso? Sim, mas h a necessidade de se utilizar um rel. S11314S1212221 31Y0V+24V1YA1A21 A1 VS113141CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 51 Figura 58 Circuito eletro-pneumtico No circuito da Figura 58, pode-se perceber uma ramificao na linha 1, em que foi inserido um contato do rel K1. No detalhe na Figura 59. Figura 59 Selo ou auto-reteno de K1 Umreltrabalhadaseguintemaneira:quandosuabobinaenergizada,ele inverte TODOS os contatos. Assim que a bobina for desenergizada, TODOS os contatos voltam posio original. NaFigura59estilustradooquesechamaporseloouauto-reteno.Assim queabobinadorelK1energizadapelobotopulsoS1,elainverteseuscontatos. Desta forma, mesmo que o boto S1 seja desacionado, o rel K1 se mantm energizado pormeiodeumdeseuscontatos(13e14).Esteartifciorecebeonomedeseloe 21 31Y0V+24VS113141YA1A21 A1 VK1A1A2K11314K123241 2 3230V+24VK1A1A2K11314S113141 22CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 52usado para manter o solenide 1Y energizado, garantindo que o cilindro v at o final de seu curso. Entretanto, no circuito da Figura 59, o cilindro de simples ao no retorna porque o rel K1 se mantm energizado. H a necessidade de desenergiz-lo e para tanto, num primeiro circuito, utilizar-se- um outro boto. Figura 60 Circuito eletro-pneumtico NocircuitodaFigura60,oatuadorretornarquandoabobinadorelK1for desenergizada.Utiliza-seumbotopulsoS2paraadesenergizaodabobina.Aose fazer isso, diz-se que o selo de K1 foi quebrado. Mas h um outro lugar onde se possa inserir S2 para quebrar o selo de K1? Sim. Veja na Figura 61. 21 31Y 0V+24VS113141YA1A21 A1 VK1A1A2K11314K12324S211121 2 323CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 53 Figura 61 Circuito eletro-pneumtico A maneira de se quebrar o selo da Figura 60 chamada de comportamento de desligardominante.IssoporqueaosepressionaremosbotesS1eS2 simultaneamente, no se conseguir energizar o rel K1 (o rel permanece desligado). Na Figura 61, o mtodo de se quebrar o selo chamada de comportamento de ligar dominante porque ao se pressionarem os botes S1 e S2 simultaneamente, o rel K1 ser energizado. Nosprimeiroscircuitoseletro-pneumticosapresentadosnasfigurasanteriores, h a necessidade da interveno do operador, por meio de um outro boto pulso, para o retorno do cilindro. H como fazer este retorno automaticamente? H sim. Basta utilizar um fim-de-curso do tipo rolete, como apresentado na Figura 62. 21 31Y 0V+24VS113141YA1A21 A1 VK1A1A2K11314K12324S211121 2 323CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 54 Figura 62 Circuito eletro-pneumtico, ciclo nico de um cilindro de dupla ao NocircuitodaFigura62,foinecessriaautilizaodeumavlvula3/2vias porqueoatuadordesimplesao.Oretornoautomticoporque,quandoocilindro bater no rolete 1S, ele abrir seu contato, desenergizando o rel K1 e conseqentemente o solenide 1Y. importanteressaltarqueopilotodaseletrovlvulasapresentadasataqui feitodiretamentepelosolenide,ouseja,eleatuanoprprioeixodavlvula, direcionando o ar. H uma maneira mais segura de se pilotar as eletrovlvulas, indireta, em que o solenide desloca um eixo secundrio, que permite a passagem de ar para a pilotagem do eixo que direciona o ar. Esta maneira de se pilotar a vlvula, chamada de servocomando, mostrada no circuito da Figura 63. Figura 63 Circuito eletro-pneumtico, ciclo nico de um cilindro de dupla ao 21 31Y 0V+24VS113141YA1A21 A1 VK1A1A2K11314K123241S1S11121 2 3230V+24VS113141Y2A1A21S13141 A1 V4 25131Y1 1Y21S1Y1A1A21 2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 55NocircuitodaFigura63,avlvula1Vchamadade5/2viasduplo servocomando.Paraseenergizarosolenide1Y1,utiliza-seumbotopulsoS1.Um pulsosomentebastaparaenergizar1Y1.Avlvulasemanterpilotadaatqueseja fornecida energia eltrica para o solenide 1Y2. Esta vlvula tambm conhecida como vlvulamemria,poismemorizaoltimoacionamento.Nestecircuitonoh necessidade de auto-reteno, porque o solenide no precisa se manter energizado at que o cilindro atinja o fim de seu curso. O cilindro da Figura 63 realiza somente um ciclo nico. Se o operador mantiver o boto S1 pressionado, o atuador avanar e no retornar at que ele retire seu dedo do botopulso.Issoporquequandoocilindrochegaratofim-de-curso1S,energizando 1Y2,1Y1aindaestarenergizado,oqueresultaremcontrapresso.Avlvula1V, neste caso, no poder ser pilotada para que o cilindro retorne. E se a mquina requerer um ciclo contnuo? O circuito em que o atuador realiza o ciclo contnuo ilimitado apresentado na Figura 64. Figura 64 Circuito eletro-pneumtico, ciclo contnuo de um cilindro de dupla ao Para que seja feito um ciclo contnuo, quando o cilindro chegar at o rolete 1S1, paraenergizar1Y2,1Y1deveestardesenergizado,paranoocorrercontrapresso. Insere-senocircuitoumnovofim-de-curso1S1,normalaberto,nocursoderetornodo cilindro. O contato do fim-de-curso S3 representado fechado no circuito (embora possa serreconhecidocomonormalabertopordoisfatoresseuscontatosrecebema numerao13e14etambmhumasetaemcimade1S1,representandoocames). Chamamos este contato de normal aberto e inicialmente fechado. Assim, no circuito da Figura 64, quando o cilindro partir, ele deixar de estar em contatocom1S1,quetemseuscontatosvoltadosaoquesorealmente(abertos). 0V+24V1Y2A1A21S213141 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S11Y1A1A2S113141S113141 2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 56Quandoocilindroatingir1S2paraenergizar1Y2,como1S1estaberto,nohaver energiaeltricaem1Y1,nohavendo,portanto,operigodecontrapresso.Ocilindro realizar um ciclo contnuo. AFigura65apresentaumcircuitocontnuoilimitadotraadocomumavlvula direcional 5/2 vias simples servocomando. Figura 65 Circuito eletro-pneumtico, ciclo contnuo de um cilindro de dupla ao No circuito da Figura 65, o fim-de-curso 1S1 utilizado somente para que o rel K1nosejaenergizadonovamenteapsaquebradoselopor1S2.Quandooatuador comeaseuretorno,1S2fechanovamenteseuscontatos.Senoexistisse1S1,assim que o contato 1S2 fosse fechado, a bobina do rel K1 se energizaria novamente. NoscircuitosdasFiguras64e65seroinseridosbotesdeemergncia.H vriosprincpiosdefuncionamentodosbotesdeemergncia,queaospoucossero apresentados nesta apostila. O mais usado aquele que faz com que o cilindro retorne imediatamentequandopressionado,noimportaemqueposioesteja.Paraqueisso acontea,nocasodevlvulasduplosolenideouduploservocomando,deve-se desenergizarosolenideresponsvelpelopilotoesquerdodavlvulaeenergizaro solenide responsvel pelo retorno do cilindro, conforme apresentado na Figura 66. 0V+24V1Y2A1A21S213141 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S11Y1A1A2S113141S113141 2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 57 Figura 66 Circuito eletro-pneumtico, ciclo contnuo com boto de emergncia No circuito da Figura 66, S2 o boto de emergncia. Ele energiza a bobina de umrelK1,cujoscontatosseroresponsveispeladesenergizaode1Y1e energizaode1Y2.Issofazcomqueocilindroretorne,noimportaemqueposio esteja.Paraqueociclosereinicie,necessrioquesepressionenovamenteoboto trava S2. Paraocasodociclocontnuorealizadocomumavlvulasimplessolenide,a soluomaissimples.Bastaquesedesenergizeosolenideresponsvelpela pilotagem da vlvula e conseqente avano do atuador. 0V+24V1 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S1S113141S113141S21314K11314K1A1A21Y2A1A21Y1A1A2S213141 2 3 43CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 58 Figura 67 Circuito eletro-pneumtico, ciclo contnuo com boto de emergncia No circuito da Figura 67, o boto de emergncia o S2. Sua funo desativar a fonte,nopermitindoquecheguemaisenergiaeltricaanenhumpontodocircuito. Destaforma,com1Ydesenergizado,amolapilotaoretornodavlvula1Veocilindro retorna, no importa em que posio esteja. OsexemplosdasFiguras64a67trazemcicloscontnuosilimitados.Ese desejarmosumciclocontnuolimitado,ouseja,sequisermosqueumatuadorefetue cincociclosedepoispare?Pararesolvermosesteproblema,necessitamosdeumrel contador, como pode ser visto na Figura 68. 0V+24V1 A1 V4 25131Y1S2 1S1S113141S11314S211 121YA1A2K1A1A2K11314K123241S21 2 3 4 545CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 59 Figura 68 Circuito eletro-pneumtico, ciclo contnuo limitado O rel contador leva a nomenclatura KC e possui duas bobinas, uma contadora e outra zeradora. Os contatos da bobina contadora levam a numerao A1 e A2 e toda vez que for energizada conta um nmero. Desta maneira, ao energizarmos uma vez (e aps desenergizarmos, claro) a bobina contadora de Kc, ela registrar o nmero 1. A segunda vez o nmero 2 e assim por diante, at atingir o nmero predeterminado. Ao atingir este nmero, seu contato invertido. Este contato s voltar posio original quando o rel contadorforzerado.Paraisso,utilizadosabobinazeradora,cujoscontatosso representadospelanumeraoR1eR2.NocircuitodaFigura68,todavezqueo atuadorbaternofim-de-cursoS2,energizarabobinacontadoradorelcontador, contandoumciclo.QuandobatercincovezesemS2,inverterocontadodeKC,no permitindomaisque1Y1sejaenergizado.Parareiniciarumnovociclo,obotoS1 deverserpressionadonovamente,oquefazcomqueabobinazeradoraseja energizada, zerando o rel contador e permitindo que ser reinicie um novo ciclo. A Figura 69 apresenta uma foto de um contador digital, fabricado pela Festo. 0V+24V1Y2A1A21S213141 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S11Y1A1A2S11314S12122KC 51S1KC11121 2 3 41CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 60 Figura 69 Contador digital da Festo Paraocasodeumavlvuladirecionalsimplesservocomando,asoluo apresentada no circuito da Figura 70. Figura 70 Circuito eletro-pneumtico, ciclo contnuo limitado 21 31Y0V+24V1YA1A21 A1 VK1A1A2K11314K123241S2 1S11S21112KC 5S11314S121221S11314KC11121 2 3 4 5231CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 61Htambmumoutrotipoderelespecialquedegrandeimportnciaparaa eletro-pneumtica. o rel temporizador. H dois tipos construtivos: o rel temporizador comretardonoenergizareoreltemporizadorcomretardonodesenergizar,cujos smbolos esto apresentados na Figura 71. Figura 71 Rels temporizadores Oreltemporizadorcomretardonodesenergizarfuncionadaseguintemaneira: quandosuabobinaenergizada,eleinvertetodososseuscontatosimediatamente. Assim que sua bobina for desenergizada, o tempo predeterminado comea a ser contado e quando este tempo passar, todos os seus contatos so invertidos, voltando posio original. Joreltemporizadorcomretardonoenergizartrabalhademododiferente: quando sua bobina energizada, ele comea a contar o tempo predeterminado. Quando estetempoforvencido,seuscontatossoinvertidos.Assimquesuabobina desenergizada, ele inverte imediatamente seus contatos, que voltam posio original. A Figura 72 apresenta uma foto de uma caixa de rels temporizadores. 5 5RelstemporizadoresRetardonodesenergizar Retardonoenergizar1 2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 62 Figura 72 Caixa com rels temporizadores com retardo no energizar e no desenergizar Vamosagoratraarumcircuitoeletro-pneumticonoqualocilindropermanece avanadodurantecincosegundosedepoisretornaautomaticamente.Talcircuito apresentadonaFigura73,resolvidoutilizandoumavlvuladirecionalduplo servocomandoenaFigura74,resolvidoutilizandoumavlvuladirecionalsimples servocomando. Figura 73 Ciclo contnuo, o cilindro permanece avanado por cinco segundos 0V+24V1 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S1S113141S113141S213141Y1A1A21Y2A1A2K1 5A1A2K117181 2 33CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 63Observe,naFigura73,queoscontatosdeumreltemporizadortmuma numerao diferente: 7 e 8 para contatos abertos e 5 e 6 para contatos fechados. Figura 74 Ciclo contnuo, o cilindro permanece avanado por cinco segundos Se quisermos limitar o nmero de ciclos no circuito da Figura 73, basta inserir no um rel contador, como pode ser visto na Figura 75. 21 31Y0V+24V1 A1 VK1A1A2K113141S2 1S1S113141S11314K2 5A1A21YA1A21S21314K12324K215161 2 3 45231CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 64 Figura 75 Ciclo contnuo limitado, o cilindro permanece avanado por cinco segundos Paracircuitosqueacionammquinasqueoferecemperigoaousurio,como prensas,necessriaaconfecodecircuitosemqueooperadormantenhaasduas mosocupadas.Chamamosaestescomandosdebimanuais.Hdesdeosbastante simples,quenosomuitoseguros,atosmaiscomplexos,evidentementecom dispositivose soluesque oferecemmuito mais segurana. Um circuito comcomando bimanual apresentado na Figura 76. Figura 76 Circuito com comando bimanual 0V+24V1 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S1S113141S113141S213141Y1A1A21Y2A1A2K1 5A1A2K11718KC 5S12122KC11121 2 3 4 53 10V+24V1 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S11Y1A1A21Y2A1A21S213141S11314S11314S213141 2CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 65No circuito da Figura 76, o solenide 1Y1 s ser energizado quando o operador pressionarosdoisbotespulso,S1eS2.Entretanto,fcildriblarestalimitao, bastando que o operador fixe um dos dois botes com uma fita adesiva, mantendo uma das mos livres e acionando o circuito com apenas um boto. A Figura 77 apresenta um circuito comando bimanual mais sofisticado. Figura 77 Circuito com comando bimanual O circuito da Figura 77 clssico. Se o operrio demorar mais de dois segundos paraacionarosdoisbotesS1eS2,ocilindronopartemais.Destaforma,no adiantarnadaseelefixarumdosdoisbotes,paratentarmanterumamolivre.A funo do rel temporizador K3 somente marcar este tempo. Uma vez que o operador tenhaacionadoosdoisbotesnumintervalomenorquedoissegundos,pode-setir-lo de operao. Para isso, utilizado um contato do rel K4. Se o operador acionar os dois botes num intervalo menor do que dois segundos, energizar a bobina do rel K4, que 0V+24V1 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S1S11314S213141Y1A1A21Y2A1A21S21314K1A1A2K3 5A1A2K4A1A2K2A1A2K11314K12324K213141S11314K22324K42324K41112K315161 2 3 4 5 6 735455 6 3CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 66desativaroreltemporizadorK3eenergizarosolenide1Y1,fazendocomqueo cilindro parta. NocircuitodaFigura77,obotoS1pressionado,energizandoorel temporizador K3, mas no consegue energizar o rel K4. O rel temporizador K3 inicia a contagemdetempo.SeooperadornopressionarobotoS2numintervalomenordo que dois segundos, o contato do rel temporizador K3 aberto, no permitindo mais que se energize K1. Caso o operador aperte S2 em menos de dois segundos de intervalo, a bobinadorelK4energizada.Ocontato11,12deK4desenergizaabobinadorel temporizadorcomretardonoenergizar(orelnotemmaisutilidadenesteciclo)eo contato23,24deK4energizaosolenide1Y1,fazendocomqueavlvula1Vseja pilotada e o cilindro parta. Quando o atuador chegar ao fim de seu curso e pressionar o rolete S3, energizar o solenide 1Y2, responsvel pelo retorno da vlvula sua posio normal e pelo retorno do cilindro. Evidentemente um circuito para acionar uma prensa necessita de um sistema de emergncia.IncorporamostalsistemanocircuitodaFigura77,queapresentadona Figura 78. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 67 Figura 78 Circuito com comando bimanual e boto de emergncia Na Figura 78, o boto S3 ao serpressionadoenergiza abobina dorel K5, que utilza seu contato 33, 34 para se manter energizado e o contato 11, 12 para desenergizar 1Y1. O contato 23, 24 de K5 usado para energizar 1Y2. o boto de emergncia. S4 utilizado para quebrar o selo de K5 e permitir que se reinicie o ciclo. Ocircuitobimanualparaocasodeseusarumavlvuladirecional5/2vias simples servocomando apresentado na Figura 79. Na Figura 79, o boto S3 ao ser pressionado energiza o rel K5, que utiliza seu contato33,34parasemanterenergizadoeocontato11,12paradesenergizar1Y1e 23,24paraenergizar1Y2.S3obotodeemergncia.ObotoS4utilizadopara quebraroselodeK5epermitirquesereinicieociclo.Nocircuitocomsimples sevocomando,hanecessidadedesemanterosolenide1Y1energizadoatqueo cilindro chegue ao seu fim de curso e acione S3. Para que isso acontea, necessrio queorelK4tenhaumaauto-reteno.Quandooatuadorchegarem1S,esterolete quebrar o selo, para que a mola da vlvula 1V atue e a pilote de volta, fazendo com que 0V+24V1 A1 V4 25131Y1 1Y21S2 1S1S11314S213141Y1A1A21Y2A1A21S21314K1A1A2K3 5A1A2K4A1A2K2A1A2K11314K12324K213141S11314K22324K42324K41112K31516K5A1A2S41112S31314K53334K52324K511121 2 3 4 5 6 7 8 9 1035455 6 3 8106CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 68o cilindro retorne. usado o rel K5, energizado pelo rolete 1S, para efetuar esta tarefa. ObotoS4responsvelpelaquebradoselodorelK6,quandoobotode emergncia acionado. S6 comumente chamado de boto zerador. Figura 79 Circuito com comando bimanual e boto de emergncia Circuitos seqenciais Mtodo Intuitivo OMtodoIntuitivonoobedeceanenhumaregraeocircuitodepende inteiramente do talento e raciocnio do projetista. mais utilizado em seqncias diretas. Sejaaseqncia1A+2A+1A-2A-.AFigura80apresentaodiagramaeletro-pneumtico capaz de realizar estes movimentos. 0V+24V1 A1 V4 25131Y11SS11314S213141Y1A1A21S1314K1A1A2K3 5A1A2K4A1A2K2A1A2K11314K12324K21314K22324K43334K41112K31516S41112S31314K63334K61112K51112K5A1A2K6A1A2K423241 2 3 4 5 6 7 8 9 1035455 673 5 10 7CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 69 Figura 80 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A- Esta seqncia chamada de direta. Se separarmos a seqncia de movimentos nametadeecompararmosambososlados,veremosqueumexatamenteigualao outro, desprezando-se os sinais: 1A+2A+|1A-2A- 1A2A = 1A2A Ouseja,aordemderetornodoscilindrosacompanhaaordemdeavano.1A avana primeiro e retorna primeiro. 2A avana em segundo lugar e retorna em segundo. No circuito da Figura 80, os solenides so numerados de acordo com a seguinte regra: 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S2+24V0VS113141Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S213141S113141 2 3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 70Por exemplo, seja o solenide 1Y1 o primeiro nmero 1 diz respeito ao cilindro 1A e o ltimo nmero significa que ele o primeiro solenide do cilindro 1A. O mesmo raciocino pode ser aplicado para o solenide 2Y2 o primeiro nmero 2 diz respeito ao fato de que ele pertence vlvula direcional que pilota o cilindro 2A e o ltimo nmero significa que o segundo solenide da vlvula, ou o solenide da direita. Ao se pressionar o boto pulso S1, energiza-se o solenide 1Y1 e a vlvula 1V1 pilotada,enviandoarparaacmaradeavanodocilindro1A,comopodeservistona Figura 81. Figura 81 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A-. O boto pulso S1 foi pressionado, a vlvula 1V1 pilotada e o cilindro 1A est pronto para avanar. 4 25131Y1 1Y2v=1.07100%1V11V24 25132Y1 2Y2v=0100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S2+24V0VS113141Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S213141S113141 2 3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 71Ao avanar, o cilindro 1A pressiona o fim-de-curso 1S2, que energizar 2Y1, para que o cilndro 2A possa avanar, como pode ser visto na Figura 82. Ao avanar, o cilindro 1A deixa de estar em contato com o fim-de-curso 1S1, cujo contato se abre. Figura 82 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A- Aoavanar,ocilindro2Apressionaofim-de-curso2S2,queenergizaro solenide1Y2,responsvelpeloretornodocilindro1A,comopodeservistonaFigura 83. 4 25131Y1 1Y2v=0100%1V11V24 25132Y1 2Y2v=1.07100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S2+24V0VS113141Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S213141S113141 2 3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 72 Figura 83 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A- Aoretornar,ocilndro1Apressionanovamenteofim-de-curso1S1,que energizarosolenide2Y2,responsvelpeloretornodocilindro2A,fechandoassima seqncia, como pode ser visto na Figura 84. 4 25131Y1 1Y2v=-1.23100%1V11V24 25132Y1 2Y2v=0100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S2+24V0VS113141Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S213141S113141 2 3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 73 Figura 84 Circuito eletro-pneumtico da seqncia A+B+A-B- No circuito da Figura 84, percebe-se que o solenide 2Y2 j energizado assim queafonteforligada.Issopodeserevitadoseseinserirumoutrofim-de-cursono cilndro 2A. A Figura 85 apresenta este novo circuito. 4 25131Y1 1Y2v=0100%1V11V24 25132Y1 2Y2v=0100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S2+24V0VS113141Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S213141S113141 2 3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 74 Figura 85 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A- importanteperceberqueocontato1S1normalaberto(estinicialmente fechadoporqueestemcontatocomocamesdocilindro)eporissorecebea numerao 13 e 14. O contato 2S1 normal fechado e por isso recebe a numerao 11 e 12 (est inicialmente aberto porque em contato com o cames). Estaseqnciapodesertraadautilizando-sevlvulassimplessolenide,como pode ser visto na Figura 86. 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1 2S2+24V0VS113141Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S213141S113142S111121 2 3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 75 Figura 86 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A- Para que no ocorra um retorno do cilindro quando o boto pulso S1 no estiver maispressionado,utiliza-seumaauto-retenonorelK1,comopodeservistona Figura 86. O retorno do cilindro feito ao se desenergizar K1, quebrando seu selo. Para isso utilizado o fim de curso 2S2. O ciclo contnuo da seqncia 1A+2A+1A-2A- apresentado no circuito da Figura 87. 4 25131Y100%1V11V24 25132Y100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1 2S2+24V0VS113142YA1A21S213141YA1A2K1A1A2K2A1A2K11314K123242S211121S11112K21314K223241 2 3 4 5 62356CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 76 Figura 87 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+1A-2A-. Ciclo contnuo. Mtodo Cascata Comonomtodocascataparaumcircuitopuramentepneumtico,aprimeira tarefa a ser efetuada a diviso da seqncia em setores ou linhas. Seja, por exemplo, a seqncia 1A+2A+2A-1A-. Esta seqncia pode ser dividida em dois setores: 1A+2A+|2A-1A- Setor I | Setor II Senapneumticaonmerodevlvulas5/2viasou4/2viasresponsveispela mudanadelinhaseraigualaonmerodesetoresmenos1,aquiestasvlvulasso 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S213141S11314S113142S113141 2 3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 77substitudasporrels.Portanto,onmeroderelsresponsveispelamudanadas linhaseltricasigualaonmerodesetoresmenosum.Issonoquerdizerqueno circuito no possa haver um nmero maior de rels. Este nmero (setores menos um) somente para os rels da cascata.O segundo passo traar a cascata eltrica. Para dois setores (ou duas linhas), a cascata da seguinte forma: Para trs setores (trs linhas): Ou seja, tem-se contatos de K1 (um fechado e um aberto) paralelos e contatos de K2 (um aberto e um fechado) tambm paralelos. K11314K12122LinhaI LinhaII1 2K11314K12122LinhaIK21314K22122LinhaIILinhaIII2 3CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 78Para quatro setores (quatro linhas): Eassimpordiante.Semprecomdoiscontatosdecadarelemparalelo.Essa estrutura se deve ao fato de que a linha II deva depender da linha I, a linha III dependa dalinhaIIparaserenergizadaeassimpordiante.Tambmporque,aoseenergizara linhaII,alinhaIsejadesenergizada.AosedesenergizaralinhaIII,alinhaIIdeveser desenergizada e assim por diante. NoMtodoCascatapuramentepneumtico,altimalinhasempreiniciavaa seqnciademovimentospressurizada.Aquialtimalinhainiciaaseqncia energizada. OraciocniocontinuaomesmoqueparaoMtodoCascatapuramente pneumtico:Altimalinhadesenergizadaparaqueseenergizealinhaseguinte,que porsuavezserdesenergizadaparaenergizaraseguinteeassimpordiante.Ento, paraquatrosetores,aLinhaIVserdenergizadaeaLinhaIseenergiza.Aose desenergizar a Linha I, a Linha II imediatamente energizada e assim por diante. Para a mudanadelinha,analogamenteaoMtodoCascatapuramentepneumtico,emque deviam ser pilotadas vlvulas 5/2 vias, aqui devem ser energizadas as bobinas dos rels. Aquantidadederelsutilizadosnamudanadelinhasigualaonmerodesetores menos um. Para quatro setores tem-se, portanto, 3 rels. K11314K12122LinhaIK21314K22122LinhaIIK31314K32122LinhaIVLinhaIII3 4CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 79Oprximopassoinserirtodosossolenideserels,comopodeservistona Figura 88. Figura 88 Primeiro passo na construo de um circuito eletro-pneumtico pelo Mtodo Cascata da seqncia indireta 1A+2A+2A-1A- Evidentementeossolenides1Y1e2Y1nopodemficaracionadosdesta maneiraetampouco2Y1e2Y2,senoacarretariamovimentossimultneose desordenados. Basta,ento,inserirosfins-de-curso,responsveispelaorganizaoda seqncia de movimentos, o que resulta no circuito da Figura 89. 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A2S11314K1A1A2K11314K12324K13132LINHAI LINHAII1 2 3 5 7235CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 80 Figura 89 Circuito cascata da seqncia 1A+2A+2A-1A- NaFigura89,aoserpressionadoobotopulsoS1,abobinadorelK1 energizada, o que faz com que oscontatos de K1 sejaminvertidos. O primeirocontato, 13 e 14, responsvel pelo selo ou auto-reteno no rel K1. Ou seja, o rel utiliza um deseuscontatosparasemanterenergizadoapsaaberturadeS1.Osoutrosdois contatos de K1, 23 e 24, 31 e 32 so responsveis pela mudana de linha. Ao se fechar ocontato23e24,aenergizaopassaparaalinhaIeaoseabrirocontato31e32, esta linha II passa a ficar desenergizada.ComoorelK1estdiretamenteligadodocontato23e24deK1,ele energizadoassimqueestamudanadelinhafeita,proporcionandooavanodo cilindro 1A, como pode ser visto na Figura 90. 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S11314S11314K1A1A2K11314K12324K131322S21112LINHAI LINHAII1 2 3 5 7235CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 81Na Figura 89, os movimentos de retorno de 2A e de 1A esto na linha (ou setor) II eosmovimentosdeavanode1Aede2Aestonosetor(oulinha)I.Destaforma,o primeiropassosepararestessolenides,ligando-ossrespectivaslinhas.Comoo avano do cilindro 1A acontece na linha I e a energia eltrica est na linha II, utiliza-se o boto pulso S1 para a desenergizao da linha II e energizao da linha I. Isso se d por meio da energizao da bobina do rel K1. Ao ser energizada esta bobina, o rel inverte seus contatos. O contato NF 31 e 32 de K1 se abre e permanece aberto (h um selo na bobinadeK1)eocontato23e24deK1sefechaepermanecefechado.desta maneiraqueaconteceamudanadelinhasnomtodocascata.OcilindroAavanae atingeofim-de-cursoS2,queenergiza2Y1epilotaavlvula2V1,fazendocomqueo cilindro 2A avance. O fim-de-curso 2S2 do cilindro dever fazer o retorno de 2A, ou seja, energizar 2Y2. 2Y2, entretanto, energizado na Linha II. Para que se retorne para esta linha,orelK1deveserdesenergizado.Essadesenergizaofeitaquebrando-sea auto-reteno,quemantmabobinadorelenergizada.Assim,nalinhaII,podemser feitososdoisprximosmovimentosdaseqncia.Evidentementeestasconfiguraes podemsemodificar.Porexemplo,obotopulsoS1nodeveestarnecessariamente nestaposioemqueseencontranaFigura89.Istovaidependerdesuafunoeda criatividade do projetista. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 82 Figura 90 Simulao do circuito cascata da seqncia 1A+2A+2A-1A-. Primeiro passo. Ocilindro1Aavana.Quandopressionarofim-de-curso1S2,osolenide2Y1 ser energizado, fazendo com que o cilindro 2A avance, como pode ser visto na Figura 91. 4 25131Y1 1Y2v=1.07100%1V11V24 25132Y1 2Y2v=0100%2V12V21 A 2 A 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S11314S11314K1A1A2K11314K12324K131322S21112LINHAI LINHAII1 2 3 4 5 6 7235CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 83 Figura 91 Simulao do circuito cascata da seqncia 1A+2A+2A-1A-. Segundo passo. Ocilindro2Aavanaepressionaofim-decurso2S2,quedesenergizara bobina do rel K1, quebrando assim o selo. Isso far com que todos os contatos de K1 sejaminvertidos,voltandossuasposiesoriginais.Assim,alinhaIIvoltaaser energizada e a linha I desenergizada, como pode ser visto na Figura 92. 4 25131Y1 1Y2v=0100%1V11V24 25132Y1 2Y2v=0100%2V12V21 A 2 A 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S11314S11314K1A1A2K11314K12324K131322S21112LINHAI LINHAII1 2 3 4 5 6 7235CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 84 Figura 92 Simulao do circuito cascata da seqncia 1A+2A+2A-1A-. Terceiro passo. Com esta mudana de linha, 2Y2 energizado primeiramente, fazendo o retorno de2Aedepois1Y2,fazendooretornode1A,fechandoassimaseqnciade movimentos. importanteobservarqueestemtodofoicriadoparaevitarqualquer sobreposiodesinal(contrapresso).Istoocorreporquenoocorreavanoeretorno de um cilindro na mesma linha. UmexemplodequeobotopulsoS1podesertrocadodelugarocircuitoda Figura 93. 4 25131Y1 1Y2v=0100%1V11V24 25132Y1 2Y2v=0100%2V12V21 A 2 A 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S11314S11314K1A1A2K11314K12324K131322S21112LINHAI LINHAII1 2 3 4 5 6 7235CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 85 Figura 93 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+1A-2A+2A- NocircuitodaFigura93,parafacilitaramontagemdocircuito,a separao dos setores feita da seguinte maneira: 1A+|1A-2A+|2A- Setor II | Setor I |Setor II A regra para a separao da seqncia em setores a seguinte: no pode haver movimentosdeummesmocilindroemumamesmalinha.Daomotivodesepoder colocar em um mesmo setor 1A+ e 2A-. Esta seqncia tambm pode ser separada da seguinte forma: 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S21314K1A1A2K11314K12324K131322S21112S113141S113142S111121 2 3 5 7235CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 86 1A+|1A-2A+|2A- Linha I | Linha II | Linha III A escolha de uma maneira de se separar esta seqncia depender da vontade do projetista. Figura 94 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+1A-2A+2A- AFigura94apresentaumcircuitoeletro-pneumticodaseqncia1A+1A-2A+2A-,traadoutilizando-setrslinhas(trssetores).Paraatransfernciadaenergia da Linha III para a Linha I (na qual ocorre o avano do cilindro 1A), utiliza-se o rel K1 e para a mudana de energia da Linha I para a II, utiliza-se o rel K2. Para que a energia 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S2+24V0V2Y1A1A21S21314K1A1A2K11314K13334K141422S21112S113141S11314K22324K23132K2A1A2K213141Y1A1A2K123241Y2A1A22Y2A1A2LINHAIIILINHAILINHAII1 2 3 4 7 8 92378 457CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 87volteparaaLinhaIII,importantequesedesenergizemosrelsK1eK2.A desenergizao de somente do rel K1 implica em que, se o operador quiser iniciar um novo ciclo, isto no ser possvel porque a cascata no foi inteiramente desenergizada. Humaquestoimportanteasertratada:porquenosoutilizadasvlvulas direcionais5/2viassimplesservocomandoparasetraaroscircuitoscomomtodo cascata? Estasvlvulas somais baratas ecomvida tilmaior, mass aplicvel em algumasseqnciasbemparticulares.Istoporque,quandoaconteceasmudanasde linhas,hapossibilidadededesenergizaodossolenidesdeavano.Nocasodas vlvulasduploservocomandonohproblema,porqueelasmemorizamoltimo acionamento.Masnocasodasvlvulassimplesservocomandoissopodeimplicarem retornoindesejadodeumcilindronoinstanteerrado,comprometendoaseqnciade movimentos desejada. Parailustrarumcircuitocomtrscilindros,apresentadanaFigura95a resoluo da seqncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A-, com trs setores. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 88 Figura 95 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+1A-2A+3A+3A-2A- Desta maneira, o solenide responsvel pela pilotagem esquerda da vlvula 1V1 econsequentementeresponsvelpeloavanodocilindro1Arecebeonmero1Y1. Seguindoaleituradaseqnciadaesquerdaparadireita,vai-senumerandoos solenides na ordem crescente. O mesmo pode ser feito com os fins-de-curso, iniciando a contagem em 1S1. AFigura96apresentaumcircuitocomquatrosetoresedoisatuadores,que realizam a seqncia A+B+B-A-B+B-. 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S2+24V0V2Y1A1A21S21314K1A1A2K11314K13334K141423S21112S113141S11314K22324K23132K2A1A2K213141Y1A1A2K123241Y2A1A23Y2A1A2LINHAIIILINHAILINHAII4 25133Y1 3Y2100%3V13V23 A 3S1 3S23Y1A1A22Y2A1A22S213143S113141 2 3 4 8 9 10 112389 458CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 89 Figura 96 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+2A-1A-2A+2A- Mtodo Passo-a-passo A forma de se dividir uma seqncia em setores ou linhas pelo Mtodo Passo-a-passo a mesma da pneumtica pura, ou seja, cada movimento representa um setor. Desta maneira, a seqncia 1A+2A+2A-1A- pode ser dividida assim: 1A+ | 2A+ | 2A- | 1A- I | II | III | IV Neste mtodo, o nmero de rels igual ao nmero de linhas mais um. O circuito da seqncia acima possuir, portanto, 5 rels. Uma seqncia com S setores possuir N = S+1 rels. Os N-1 primeiros rels faro auto-reteno e energizaro o rel seguinte. 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A21Y2A1A22Y2A1A21S213142S11314S11314K1A1A2K11314K14344K15152LINHAIK4A1A2K2A1A2K5A1A2K23334K24142K32324K33132K3A1A2K6A1A2K43334K51314K611122S21314K41314K21314K12324K133341S11314K22324K42324K31314LINHAIILINHAIVLINHAIII1 2 3 4 5 6 7 8 12 13 142461213 4813571112 11 81011 1CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 90Assim,orelK1farauto-retenoeenergizarK2pormeiodeumcontatoabertona bobinadesteoutroreleassimpordiante.Oltimorel,ouorelN,nofarauto-retenoedesenergizaroprimeirorel.Ocircuitoeletro-pneumticodaseqncia 1A+2A+2A-1A-, traado utilizando-se o Mtodo Passo-a-passo apresentado na Figura 97. Figura 97 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+2A-1A- ComopodeservistonaFigura97,osquatroprimeirosrels(K1aK4)fazem auto-reteno e energizam o rel seguinte por meio de um contato aberto inserido acima da bobina. O rel K5, o ltimo, no faz auto-reteno. O rel K1 energiza 1Y1 e inicia a seqncia de movimentos. O rel K2 energiza 1Y2, dando seqncia ao circuito. O rel K3energiza2Y1eK4energiza2Y2.Entretanto,aoenergizarorelK3,K2aindaest energizado,oqueimpossibilitariaoretornode2A,jqueocorreriacontrapresso.A soluo inserir um contato fechado do rel K3 na linha do solenide 2Y1 (linha 11), de modoquequando2Y2forenergizado2Y1sejadesenergizado,evitandoassima contrapresso. Este cuidado deve ser sempre tomado. Basta olhar os solenides de uma 4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A22Y2A1A22S213142S11314S11314K1A1A2K11314K13334K4A1A2K2A1A2K5A1A2K23334K34344K33132K3A1A2K44344K511121S21314K12324K413141S11314K22324K42324K32324K21314K313141Y2A1A2K431321 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1423104511671211 891310 1CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 91mesmavlvula 1Y1 e 1Y2da vlvula 1V1 e 2Y1 e 2Y2 da vlvula 2V2. Perceba,nas linhas 10 e 11 os contatos fechados de K4 e K3, respectivamente. AFigura98apresentaumcircuitoeletro-pneumticodaseqncia1A+1A-2A+2A-, traado utilizando-se o Mtodo Passo-a-passo. Figura 98 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+1A-2A+2A- Na Figura 98, pode-se perceber novamente os contatos fechados nas linhas dos solenides, para evitar contrapresso. Assim, na linha 10, tem-se um contato de K2, pois navlvula1V1nopodemserenergizadosaomesmotempo1Y1e1Y2.Enavlvula 2V1, no pode ocorrercontrapresso e, portanto, no podemser acionados 2Y1 e 2Y2 simultaneamente. AFigura99apresentaumcircuitoeletro-pneumticocomtrsatuadores,paraa seqncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A-.AFigura100apresentaumcircuitoeletro-pneumticopelomtodopasso-a-passo para a seqncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A. Os parnteses representam movimento simultneo.4 25131Y1 1Y2100%1V11V24 25132Y1 2Y2100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1 2S2+24V0V1Y1A1A22Y1A1A22Y2A1A2S11314K1A1A2K11314K13334K4A1A2K2A1A2K5A1A2K24344K33334K3A1A2K44344K511121S21314K12324K41314K22324K42324K32324K21314K313141Y2A1A2K43132K231321S113142S213142S113141 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 142310451110 6712891312 1CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 92 Figura 99 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+3A+3A-2A-1A- 425131Y11Y2100%1V11V2425132Y12Y2100%2V12V21A2A1S11S22S12S2+24V 0V1Y1A1A23Y1A1A23Y2A1A22S21314S11314K1A1A2K11314K13334K4A1A2K2A1A2K5A1A2K3A1A2K711121S21314K12324K41314K22324K42324K32324K21314K313142Y2A1A2425133Y13Y2100%3V13V23A3S13S22Y1A1A21Y2A1A2K6A1A2K52324K7A1A2K623243S113142S113141S113143S21314K51314K61314K23334K33334K63132K44344K54344K64344K53132K4313212345678910111213141516171819202 3144 5156 7168 9171610111815121319141CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 93ComopodeservistonaFigura100,tem-seapenasseisrels.Issoporqueo movimento simultneo contado como somente um movimento. Assim: 1A+|(2A+3A+)|3A-|2A-|1A- Figura 100 Circuito eletro-pneumtico da seqncia A+(B+C+)C-B-A- 425131Y11Y2100%1V11V2425132Y12Y2100%2V12V21A2A1S11S22S1+24V 0V1Y1A1A23Y1A1A23Y2A1A23S21314S11314K1A1A2K11314K13334K4A1A2K2A1A2K5A1A2K3A1A2K611121S21314K12324K41314K22324K42324K32324K21314K313142Y2A1A2425133Y13Y2100%3V13V23A3S13S22Y1A1A21Y2A1A2K6A1A2K52324K51314K23334K53132K34344K44344K54344K43132K331323S113142S113141S1131412345678910111213151617182 3124 5136 715148 91613101117121CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 941A+ Setor I Rel K1 (2A+3A+) Setor II Rel K2 3A- Setor III Rel K3 2A- Setor IV Rel K4 1A- Setor V Rel K5 O nmero de rels no circuito igual ao nmero de setores mais 1. Portanto, tem-se seis rels. O rel K6 responsvel pela desenergizao de K1 e, conseqentemente, de todos os demais rels, fechando a seqncia. importanterelembrarqueosdoissolenidesdeumamesmavlvulano podemestarenergizadossimultaneamente.Deve-seprestarmuitaatenoaos solenides 1Y1 e 1Y2, 2Y1 e 2Y2 e 3Y1 e 3Y2, que so os pares das trs vlvulas, 1V1, 2V1 e 3V1, simultaneamente. A seqncia ilustrada no circuito da Figura 101 a mesma daFigura100,ouseja,1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-,traadapelomtodopasso-a-passo, masdestavezcomvlvulassimplesservocomando.Aocontrriodomtodocascata, aqui possvel a utilizao deste tipo de vlvula, mais barata e to eficiente quanto uma duplo servocomando. Como todos os rels, excetuando-se o ltimo, fazem auto-reteno (selo),nohquesepreocuparcomadesenergizaodosolenideeconseqente atuao da mola. CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 95 Figura 101 - Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+(2A+3A+)3A-2A-1A-, traado utilizando-se vlvulas simples servocomando AseqnciailustradanocircuitodaFigura1021A+2A+2A-1A-1A+1A-.Note queonmerototalderelsnoobedeceregranmerodesetoresmaisum.Sese separaraseqncia,ter-se-6setorese,portanto,seterelsseriamutilizados. ObservandoaFigura102,percebe-sequeforamusadosnoverels.Porqu?A respostasimples.Osfins-de-curso1S1e1S2devemrealizarcadaumduastarefas. 1S1deveavanar1Analinha5efinalizaraseqnciademovimentos,enquantoque 1S2deveavanar2Analinha2eretornar1Analinha6.Comonosepodemutilizar doiscontatos dos fins-de-curso, usam-se rels conectados a eles, que faro as tarefas. DaosurgimentodosrelsK8eK9,quenointerferemnaquantidadedelinhas existentes no circuito e, conseqentemente podem ser acrescentados. 4 25131Y1100%1V11V24 25132Y1100%2V12V21 A 2 A 1S1 1S2 2S1+24V0V1Y1A1A23Y1A1A23S21314S11314K1A1A2K11314K13334K4A1A2K2A1A2K5A1A2K3A1A2K611121S21314K12324K41314K22324K42324K32324K21314K313144 25133Y1100%3V13V23 A 3S1 3S22Y1A1A2K6A1A2K52324K51314K23334K53132K43132K331323S113142S113141S113141 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15231245136714 8913 101112 1CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 96 Figura 102 Circuito eletro-pneumtico da seqncia 1A+2A+2A-1A-1A+1A- 425131Y11Y2100%1V11V2425132Y12Y2100%2V12V21A2A1S11S22S12S2+24V 0V1Y1A1A22Y1A1A22Y2A1A2S11314K1A1A2K11314K14344K4A1A2K2A1A2K5A1A2K3A1A2K34344K71112K12324K41314K22324K42324K32324K21314K313141Y2A1A2K43132K6A1A2K7A1A2K8A1A2K9A1A21S113141S21314K52324K62324K13334K23334K813142S213142S11314K24344K33132K44344K91314K52324K53334K54142K82324K64344K63132K61314K92324123456789101112131415161718192021222 314164 515206 721208 9181610111718121319171311913CEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 97Algunsdispositivoseltricossomuitoimportantesnodia-a-diadaautomao. Dentre eles, podem-se citar dois sinalizadores: o sonoro e o visual. Sinal sonoro: Sinal luminoso: Estesdoiscomponentessomuitoimportantesquandohnecessidadedese avisarooperadorquealgumaaoestsendoexecutada,comoporexemplo,uma prensaentraemfuncionamento,umbotodeemergnciapressionadoeassimpor diante. Considere o circuito da Figura 103. BuzzerIndicator lightCEFET-SP UNED Sertozinho Apostila de pneumtica e eletro-pneumtica 98 Figura 103 Circuito da seqncia 1A+2A+1A-2A-, com