Aula 5 - Hidráulica e Pneumática

FATEC PIRACICA PIR ACICABA BA “Dep. “De p. Roque Trevisan” AUTOMAÇÃO INDUTRIAL EM BIOPROCESSOS

Aula 5

Hidráulicaa e Pneumática Hidráulic

Ariel Ton Tecnólogo em Biocombustíveis

Piracicaba , 22 de Março de 2013

NAS ÚLTIMAS ÚLTIMAS AULAS............ •

Conceitos e grandezas grandezas elétricas Tensão Corrente Potência Frequência • • • •

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Motores Elétricos Funcionamento e seus tipos Comandos Elétricos Definições, divisões e características características

HIDRÁULICA E PNEUMÁTICA PNEUMÁTICA

HIDRÁULICA A palavra hidráulica provém do grego "hydra", que significa água, e "aulas", que significa cano. A Hidráulica consiste no estudo das características e usos dos fluidos confinados.

HIDRÁULICA A palavra hidráulica provém do grego "hydra", que significa água, e "aulas", que significa cano. A Hidráulica consiste no estudo das características e usos dos fluidos confinados.

PNEUMÁTICA Dos antigos gregos provem a expressão "PNEUMA" que significa fôlego, vento e, filosoficamente, a alma. Derivando da palavra "PNEUMA" , surgiu, entre outros, o conceito de "PNEUMÁTICA" ciência que estuda o movimento dos gases e fenômenos dos gases.

HIDRÁULICA VS PNEUMÁTICA

PNEUMÁTICA Vantagens 1) - Incremento da produção com investimento relativamente

pequeno. 2) - Redução dos custos operacionais. 3) - Robustez dos componentes pneumáticos. 4) - Facilidade de implantação. 5) - Resistência a ambientes hostis. 6) - Simplicidade de manipulação. 7) - Segurança. 8) - Redução do número de acidentes.

PNEUMÁTICA Desvantagens 1) - O ar comprimido necessita de uma boa preparação para realizar o trabalho

proposto: remoção de impurezas, eliminação de umidade para evitar corrosão nos equipamentos, engates ou travamentos e maiores desgastes nas partes móveis do sistema. 2) - Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados a uma pressão máxima de 1723,6 kPa. Portanto, as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros 3) - Velocidades muito baixas são difíceis de ser obtidas com o ar comprimido devido às suas propriedades físicas. 4) - O ar é um fluido altamente compressível, portanto, é impossível se obterem paradas intermediárias e velocidades uniformes. 5) - O ar comprimido é um poluidor sonoro quando são efetuadas exaustões para a atmosfera.

PNEUMÁTICA Características do ar comprimido 

Compressibilidade


Elasticidade


Elasticidade


Difusibilidade


Expansibilidade

PNEUMÁTICA Definições Força: É toda causa capaz de modificar o estado de movimento ou

causar deformações. É uma grandeza vetorial, e para ser caracterizada devemos conhecer sua intensidade, sentido e direção. Pressão: quando o ar ocupa um recipiente exerce sobre suas

paredes uma força igual em todos os sentidos e direções. Ao se chocarem as moléculas produzem um tipo de bombardeio sobre essas paredes, gerando assim um pressão. Vazão: quantidade de fluido que passa através de uma tubulação

durante um determinado intervalo de tempo. (Q = V/ t).

PNEUMÁTICA Definições

PNEUMÁTICA Lei de Pascal "A pressão exercida em um líquido confinado em forma estática atua em todos os sentidos e direções, com a mesma intensidade, exercendo forças iguais em áreas iguais".

PNEUMÁTICA Lei de Pascal

PNEUMÁTICA Princípio da Multiplicação de Forças

PNEUMÁTICA Instalação(rede)


PNEUMÁTICA Instalação(rede)      

Filtro de entrada Compressor de ar Reservatório de ar Secador de ar Unidade de conservação de ar Pontos de drenagem

PNEUMÁTICA Instalação(rede) A presença de água condensada nas linhas de ar, causada pela diminuição de temperatura, terá como consequências:  Oxidação da tubulação e componentes pneumáticos.  Dissolução da película lubrificante existente entre as duas superfícies que estão em contato, acarretando desgaste prematuro e reduzindo a vida útil das peças, válvulas, cilindros, etc.  Baixo rendimento da produção de peças.  Arraste de partículas sólidas que prejudicarão o funcionamento dos componentes pneumáticos.  Aumento do índice de manutenção  Impossibilidade da aplicação em equipamentos de pulverização.

PNEUMÁTICA Filtro de Ar

PNEUMÁTICA Secador de Ar

PNEUMÁTICA Compressores Definição Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas condições atmosféricas, até uma determinada pressão, exigida na execução execução dos trabalhos realizados pelo ar comprimido.

PNEUMÁTICA Compressores Princípio de Funcionamento Funcionamento  

Deslocamento Positivo Deslocamento Dinâmico

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Positivo ou Volumétricos Baseia-se fundamentalmente na redução de volume. O ar é admitido em uma câmara isolada do meio exterior, onde seu volume é gradualmente diminuído, processandose a compressão.

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Dinâmico A elevação da pressão é obtida por meio de conversão de energia cinética em energia de pressão, durante a passagem do ar através do compressor. O ar admitido é colocado em contato com impulsores (rotor laminado) dotados de alta velocidade. Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e consequentemente os impulsores transmitem energia cinética ao ar. Posteriormente, seu escoamento é retardado por meio de difusores, obrigando a uma elevação na pressão.

PNEUMÁTICA Compressores Difusor

PNEUMÁTICA Compressores

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Dinâmico

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Dinâmico - Parafuso

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Dinâmico - Radial

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Volumétrico - Roots

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Volumétrico – De Palhetas

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Volumétrico – De Pistão

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Volumétrico – De Pistão

PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Volumétrico – De Pistão Múltiplo Estágio

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PNEUMÁTICA Compressores Deslocamento Volumétrico – De Pistão Múltiplo Estágio

PNEUMÁTICA

PNEUMÁTICA

PNEUMÁTICA Reservatório     

Armazenar o ar comprimido Resfriar o ar auxiliando a eliminação de condensado Compensar as flutuações de pressão em todo o sistema de distribuição Estabilizar o fluxo de ar Controlar as marchas dos compressores, etc.


PNEUMÁTICA Instalação(rede) Unidade de Conservação de Ar(FRL)

Entrada

PNEUMÁTICA Instalação(rede) Unidade de Conservação de Ar(FRL) Filtro de Ar

Entrada

PNEUMÁTICA Instalação(rede) Unidade de Conservação de Ar(FRL) Filtro de Ar Regulador de Pressão Entrada


Entrada

Filtro de Ar Regulador de Pressão Lubrificador


Entrada

Filtro de Ar Regulador de Pressão Lubrificador

HIDRÁULICA

HIDRÁULICA Bombas Hidráulicas Bombas hidráulicas são máquinas operatrizes, isto é, maquinas que recebem energia potencial (força motriz de um motor elétrico ou uma turbina) e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluido bombeado, de forma a transportá-lo de um ponto a outro.

HIDRÁULICA Bombas Hidráulicas Existem inúmeros tipos de bombas hidráulicas que podem, basicamente, serem divididas em 2 grupos:  Bombas

Hidrostáticas ou de deslocamento positivo

 Bombas

Hidrodinâmicas ou de deslocamento não-

positivo

Bombas Hidrostáticas ou de deslocamento positivo Principio de Funcionamento A movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que esta sujeito este impulsor (engrenagens, lóbulos, palhetas, pistão). Desta forma, se tem o mesmo volume deslocado a cada ciclo do impulsor.

Bombas Hidrostáticas ou de deslocamento positivo Principio de Funcionamento

Bomba de Palhetas

Bomba de Lóbulos

Bombas Hidrostáticas ou de deslocamento positivo


Aplicações Em geral são aplicadas onde são desejadas grandes pressões e/ou precisão: •

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Máquinas operatrizes Direção hidráulica de veiculos Máquinas cirúrgicas Sistemas de lubrificação Lubrificação dos mancais da moenda Pressurização dos mancais da moenda


Nesta categoria enquadram-se também as bombas dosadoras que podem: •

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De êmbolo De diafragma De Pistão Peristáltica Helicoidais


Bombas Dosadoras

Bomba dosadora de êmbolo

Bomba dosadora de Pistão


Bombas Dosadoras

Bomba dosadora de Membrana

Bombas Hidrodinâmicas ou de deslocamento não-positivo Principio de Funcionamento

O movimento do fluido ocorre pela ação de forças que se desenvolvem no mesmo, em conseqüência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélices), o qual recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrifuga, daí seu nome mais usual.

Bombas Hidrodinâmicas ou de deslocamento não-positivo

Conforme o sentido do fluxo do liquido em seu interior, em relação ao eixo do rotor, se dividem em: •

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Radiais ou Pura Fluxo misto ou Semi-Axial Fluxo Axial

Bombas Hidrodinâmicas ou de deslocamento não-positivo

Universo das Bombas Hidrodinâmicas ou de deslocamento não-positivo



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