Atuadores pneum ticos
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. Atuadores Pneumáticos. Força, movimento e controle. Introdução. Atuadores pneumáticos incluem cilindros lineares e atuadores rotativos. São dispositivos que proporcionam força e movimento para sistemas automatizados, máquinas e processos.

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. Atuadores Pneumáticos

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Presentation Transcript


Atuadores pneum ticos

.Atuadores Pneumáticos

Força, movimento e controle


Introdu o

Introdução

  • Atuadores pneumáticos incluem cilindros lineares e atuadores rotativos.

  • São dispositivos que proporcionam força e movimento para sistemas automatizados, máquinas e processos.

  • O cilindro pneumático é um dispositivo simples, de baixo custo e fácil de instalar, sendo ideal para produzir força em movimento linear.

  • A velocidade pode ser ajustada em uma ampla faixa.

  • O curso do cilindro pode ser bloqueado sem danos.


Introdu o1

Introdução

  • Condições adversas são toleradas, tais como: umidade, ambientes secos e poeirentos e limpeza por jatos de água.

  • O diâmetro do cilindro determina a força máxima que ele pode exercer.

  • O curso do cilindro determina o máximo movimento linear que ele pode produzir.

  • A pressão máxima de trabalho depende do projeto do cilindro. Cilindros padrão VDMA trabalham com até 16 bar.

  • A força é controlada através de um regulador de pressão.


Atuadores pneum ticos

Construção Básica

1 vedação do amortecedor

2 cinta magnética

3 luva do amortecedor

4 camisa

5 bucha guia

6 vedação da haste

7 cabeçote dianteiro

8 entrada de ar

9 sensor magnético

10 haste

11 guia do êmbolo

12 vedação do êmbolo

13 cabeçote traseiro

14 parafuso do amortecedor


Desenhos fundamentais

Desenhos fundamentais

  • Os atuadores pneumáticos são fabricados em uma ampla variedade de tamanhos,estilos e tipos que incluem:

  • Simples ação

  • Dupla ação

    • Sem amortecimento ou amortecimento fixo

    • Amortecimento ajustável

    • Com êmbolo magnético

  • Cilindros sem haste

  • Atuador rotativo

  • Cilindros de fixação

  • Atuador tipo fole


Simples a o retorno por mola

Simples ação - retorno por mola

  • Cilindros de simples ação exercem força somente em um sentido. Podem ter retorno ou avanço por mola.


Dupla a o sem amortecedor

Dupla ação - sem amortecedor

  • Cilindros sem amortecedor são adequados para cursos completos com baixa velocidade.

  • Alta velocidade com amortecimento externo.


Dupla a o amortecedor fixo

Dupla ação - amortecedor fixo

  • Pequenos diâmetros para serviços leves têm amortecedor fixo.


D a amortecedor ajust vel

D/A amortecedor ajustável

  • A haste desacelera progressivamente na parte final do curso.


Dupla a o magn tico

Dupla ação magnético

  • Uma cinta magnética em volta do êmbolo opera um sensor tipo reed para indicar a posição do curso.


Cilindro sem haste

Cilindro sem haste

  • Dupla ação com amortecedor ajustável.


Atuador rotativo de palheta

Atuador rotativo de palheta

  • Dupla ação com 270o de rotação


Atuador rotativo pinh o e cremalheira

Atuador rotativo - Pinhão e Cremalheira

  • Dupla ação tipo pinhão e cremalheira


Atuador rotativo

Atuador Rotativo -

  • Dupla ação - duplo torque


Cilindro de fixa o

Cilindro de Fixação

  • Retorno por mola.


Cilindros de fixa o

Cilindros de Fixação

  • Dupla ação haste dupla.


Atuadores pneum ticos

Fole

  • Tipo dupla convolução


Flambagem da haste

Flambagem da haste


Flambagem da haste1

2

E

I

F

=

K

2

l

K

Flambagem da haste

  • Algumas aplicações requerem cilindros de cursos longos.

  • Se existe uma carga de compressão axial aplicada na haste, é preciso assegurar que os parâmetros de comprimento, diâmetro e carga estejam dentro dos limites de segurança para evitar a flambagem da haste.

  • A fórmula de Euler para instabilidade elástica é expressa por:

Onde:

Fk = Carga Euler (Força para flambar)

E = Modulo de elasticidade

I = Momento de inércia

Lk = Comprimento equivalente livre de

flambagem


Controle de velocidade

Controle de velocidade


Controle de velocidade1

Controle de velocidade

  • A velocidade natural máxima de um cilindro é determinada por :

    • diâmetro do cilindro,

    • orifício de entrada,

    • fluxo de entrada e exaustão da válvula,

    • pressão do ar,

    • diâmetro e comprimento do tubo,

    • carga contra a qual o cilindro está trabalhando.


Controle de velocidade2

Controle de velocidade

  • Selecionados válvula, cilindro, pressão e carga, o controle de velocidade ajustável é efetuado por válvulas controladoras de fluxo.

  • A velocidade é regulada controlando o ar de exaustão.

  • A válvula controladora no orfício frontal regula a velocidade de avanço e no orifício traseiro a velocidade de retorno.


Controle de fluxo

Controle de fluxo

  • Válvula de controle de fluxo uni-direcional

    • Fluxo livre em uma direção

    • Fluxo ajustável na outra direção

ajustável

livre


Banjo com regulagem

Banjo com regulagem

  • Projetado para ser montado diretamente no orifício de entrada do cilindro.

  • Selecionar modelo uni-direcional para permitir fluxo livre na entrada e ajustável na saída.


Aumentando a velocidade

Aumentando a velocidade

  • Em algumas aplicações a velocidade do cilindro pode ser aumentada até 50% pelo uso de uma válvula de escape rápido.

  • Quando o cilindro é acionado, o ar da câmara frontal é expelido diretamente através da válvula de escape rápido, eliminando rápidamente a contra-pressão.

  • O amortecedor será menos efetivo.


V lvula de escape r pido

2

2

1

Válvula de escape rápido

  • O ar flui da válvula direcional para o cilindro passando pela vedação poppet (1-2).

  • Quando a válvula direcional é operada a queda de pressão em “1” permite que a vedação poppet abra.

  • O ar do cilindro é expelido rapidamente pelo grande orifício de exaustão e silenciador (2-3).

2

1

3

3

1


Montagens

AK

B

C

D

D

A

F

G

D

M

R

S

US

Montagens

Montagens para cilindros com tirantes

SS

UF

UH

UL

U

SW

PORCA


Prote o com sanfona

Proteção com sanfona

  • Uma alternativa para os limpadores de haste são as sanfonas de proteção.

  • Especificadas como um equipamento original quando a haste requer uma proteção maior.

  • Solução ideal onde a haste está sujeita a presença de abrasivos ou substâncias que possam riscar a mesma.


Atuadores pneum ticos

Modelos não padronizados


Cilindro anti giro

Cilindro anti-giro

  • Para aplicações onde a carga ligada ao cilindro precisa de guia para manter a orientação.

  • Cilindros compactos incorporam duas barras guiadas no extrudado do corpo.


Cilindro anti giro1

Cilindro anti-giro

  • Cilindros ISO 32 a 100mm com haste anti-giro.

  • Possuem duas faces planas ao longo da haste guiadas pelo mancal frontal (vedação e limpador)

  • Para resistir a leves cargas de torsão.

  • Pequenos giros podem ocorrer com altos torques.


Guia anti giro

Guia anti-giro

  • Conjunto anti-giro

    • com mancais ou rolamento

    • Proporciona guia anti-giro e suporta altas cargas de torsão.

    • Para baixo atrito e altas cargas usar o modelo por rolamentos.

    • Estas unidades podem ser montadas com os cartuchos de travamento.


Unidade de travamento

Unidade de travamento

  • Para aumentar a segurança no evento de uma falha do ar ou como parte de uma sequência da máquina.

  • Pára e mantém uma carga em qualquer posição do curso.

  • Unidade de ação passiva.

  • Adequada para cilindros ISO de 32 a 125mm.


Variantes

Variantes


Variantes1

Variantes

  • Haste dupla

    • Proporciona uma construção mais rígida e melhor estabilidade contra cargas laterais.

    • A área efetiva do êmbolo é a mesma de ambos os lados. Pressão equalizada cria um balanço de forças através do êmbolo.


Variantes2

Variantes

  • Geminado Multi Posições

    • Pela fixação de dois ou mais cilindros pode-se obter diversas posições de parada de forma confiável.

1

2

3

4


Variantes3

Variantes

  • Cilindro Tandem

  • Proporciona quase o dobro da força para um dado diâmetro.

    • É indicado como alternativa a cilindros maiores onde o espaço disponível é grande no comprimento mas restrito na largura.

    • Assegura a máxima força dentro dos limites de flambagem.


Cilindro sem haste com curso duplo

Cilindro sem haste com curso duplo


Cilindro sem haste com curso duplo1

Cilindro sem haste com curso duplo

  • Para satisfazer aplicações onde um longo alcance ou movimento duplicado é requerido.

  • O cilindro de curso duplo tem dois “carros” que se movem em direções opostas.

  • O “carro” de potência é conectado por uma cinta ao “carro” livre.


Atuadores pneum ticos

Dados para especificação de cilindros

  • Linear ou rotativo?

  • Rotativo (torque e ângulo)

  • Linear:

    • Simples ou dupla ação?

    • Diâmetro do êmbolo (força teórica necessária + pressão de operação)?

    • Pressão de operação?

    • Curso do cilindro?

    • Êmbolo magnético ou não-magnético?

    • Algum cilindro alternativo?

    • Alguma montagem?


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