Prof. Dr. Emílio Carlos Nelli Silva Método de Cascatasites.poli.usp.br/d/pmr2481/metododecascata.pdf · de pressão. Para tanto deve ser utilizado o arranjo de válvulas Roteiro

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Atuadores e Sistemas Pneumáticos

Prof. Dr. Emílio Carlos Nelli Silva

Prof. Dr. Emilio C. Nelli Silva

Prof. Dr. Emílio Carlos Nelli Silva

Método de CascataEscola Politécnica da USP

Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas

Mecânicos

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O comando CASCATA resume-se em dividir

criteriosamente uma seqüência complexa em varias seqüências

Circuitos Pneumáticos

Método de Cascata


criteriosamente uma seqüência complexa em varias seqüências

mais simples, onde cada uma dessas divisões recebe o nome de

GRUPO DE COMANDO. Não existe número máximo de

grupos, mas sim, um número mínimo, 2 (dois) grupos .

3Circuitos Pneumáticos

1- Dividir a seqüência em grupos de movimentos, sem que ocorra a

repetição de movimento de qualquer atuador em um mesmo grupo;

2 - Cada grupo de movimentos deve ser relacionado com uma linha

de pressão. Para tanto deve ser utilizado o arranjo de válvulas

Roteiro para Aplicação do Método Cascata


de pressão. Para tanto deve ser utilizado o arranjo de válvulas

inversoras que permite estabelecer o número de linhas de pressão;

3 - Interligar, apropriadamente, às linhas de pressão os elementos

de sinal que realizam a comutação de posição das válvulas de

comando dos diversos atuadores e das válvulas inversoras das

linhas de pressão.

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1a Etapa: Tomando a seqüência do início, efetuar a divisão toda vez

que for notado em um mesmo grupo uma mesma letra com sinais

opostos, ou seja, o mesmo cilindro não pode fazer movimentos

diferentes em um mesmo grupo de comando, ou ainda, “Letras

iguais com sinal algébrico oposto não podem ficar numa mesma


Aplicação do Método


linha (grupo).

Exemplo 1: A + B + / B - A - /

A + B + ⇒ Grupo de comando 1

B - A - ⇒ Grupo de comando 2

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Exemplo 2: A + B + / B - A - / B+ / B- /

Exemplo 3: A + B + C + / C – B – A -



Exemplo 4: A + B + / B - C + / C- A - /

Exemplo 5: A + B + / A - / A + B -/ A - / A+ C + / C- A - /

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• Após a divisão da seqüência deve ser esquematizado o conjunto

de válvulas memória que serão as responsáveis pelo fornecimento

de ar aos grupos de comando (linhas);

• Para se determinar o número de válvulas que serão utilizadas no

conjunto de válvulas memória, deve-se levar em consideração o

número de grupos de comandos (linhas), ou seja:



número de grupos de comandos (linhas), ou seja:

Numero de válvulas memória = número de grupos - 1

Nm = NG - 1

• O conjunto de válvulas memória será composto geralmente por

válvulas de quatro ou cinco vias com duas posição e acionamento

por duplo piloto positivo.

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2a Etapa: Verificar ao final do ciclo, que linha permanece

pressurizada. Isto irá depender da seqüência considerada e da

divisão escolhida.

Exemplo 6:



No exemplo vemos que a seqüência dá origem a um sistema

cascata com três linhas e com a última linha (linha 3) pressurizada

ao final do ciclo.

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No método cascata, quando o último grupo é composto por

movimentos que se unidos ao primeiro grupo não desobedece à

regra da segunda etapa, ou seja, “Letras iguais com sinais algébricos

opostos não podem ficar numa mesma linha”, pode-se unir o último

grupo ao primeiro reduzindo assim o número de linhas e o número

de memórias.



No exemplo 6, temos:

Nesta divisão teremos o ar pressurizando a linha “1” no final do

ciclo. Este artifício só pode ser realizado com o último e o primeiro

grupo, caso não haja choque com a regra da 1a Etapa.

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3a Etapa: Construir o sistema cascata, identificando os elementos

segundo a critério:

Elementos de Trabalho: A , B , B , C , D , ...

Elementos de Sinal Traseiros: ao , bo , co , do , ...

Elementos de Sinal Dianteiros: a1 , b1 , c1 , d1 , ...



Elementos de Sinal Dianteiros: a1 , b1 , c1 , d1 , ...

Observações Importantes:

• As linhas (grupos) de cascata sempre serão alimentadas através

de válvulas memória.

• O método cascata possui limitações em relação ao número de

linhas ( +/- 10 linhas) devido ao problema da queda de pressão

em cada válvula que se amplia em função da dimensão da rede de

distribuição.

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Caso 1 – Sistema com Duas Linhas: A primeira válvula do conjunto

alimenta o primeiro e o segundo grupo de comando.

4a Etapa: Construção do sistema e verificação da seqüência de

comutação.



Observação: Se houver dois grupos haverá apenas uma válvula

memória

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Sistema com Duas Linhas

12 1210 10



• Aplicando-se pressão no orifício de comando "10" teremos o

grupo 2 pressurizado.

• Caso o comando seja dado no orifício "12" o grupo de comando

pressurizado será o grupo 1.

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Aplicação do Método para casos de três grupos de comando

• A válvula de comando inferior é ligada ao orifício de pressão

da superior pela sua utilização 2 .

• A utilização 4 da válvula inferior deverá estar ligada ao orifício

"12" da válvula superior e ao grupo consecutivo.



13

Aplicação do Método para casos de três grupos de comando



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Seqüência de Comutação

S – linha 4 para linha 1



S1 – linha 4 para linha 1

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Aplicação do método para casos de quatro grupos de comando ou mais



19Exemplos de Aplicação

Dispositivo de Dobra e Estampagem

Cilindro 1 (fixa)

Chapa de metal

Cilindro 4 (fura)

Cilindro 2 (dobra)

Cilindro 3 (dobra)


Cilindro 4 (fura)

Cilindro 1

Cilindro 2

Cilindro 3

Cilindro 4

Diagrama de

acionamento:


Circuito Pneumático de Máquina



Rebitador


Diagrama de

acionamento:





Dispositivo de injeção para decoração de bolos


Diagrama de

acionamento:




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• Hasebrink, J.P, "Manual de Pneumática - Fundamentos", Vol.1

Parte 1, Rexroth - Divisão Pneumática, Diadema, SP, Brasil, 1990.

• Meixner, H. e Kobler, R., "Introdução à Pneumática", Livro

Didático, FESTO Didactic, São Paulo, SP, Brasil, 1977.

Referências



• "Manutenção de Instalações e Equipamentos Pneumáticos", Livro


• Moreira, I. S., "Técnicas de Comando Pneumático", SENAI-SP,

São Paulo, SP, Brasil, 1991.

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