Eletropneumática - Introdução - Atuadores Pneumáticos

Na área de Automação Industrial, um dos segmentos mais utilizados até hoje é sem dúvida o da Pneumática, pois esta possui características de velocidade e força para a realização de tarefas utilizando o ar comprimido como fonte de energia. Mas, como seria uma válvula, por exemplo, caso juntem-se a pneumática e a elétrica? Com a junção destes dois segmentos ter-se-á a “eletropneumática”.

Geralmente, a eletropneumática é muito usada em indústrias automotivas ou no ramo de equipamentos hospitalares.

Passemos agora a ver o funcionamento de elementos pneumáticos e a partir dos próximos “posts” veremos a parte elétrica e como as válvulas eletropneumáticas se comportam. Primariamente, veremos os cilindros pneumáticos ou “pistões”.

Os cilindros se diferenciam entre si por detalhes construtivos, em função de suas características de funcionamento e utilização.

Basicamente, existem dois tipo de cilindros:

• Simples Efeito ou Simples Ação
• Duplo Efeito ou Dupla Ação (D.A.), com e sem amortecimento.

 Além de outros tipos de construção derivados como:

• Cilindro de D.A. com haste dupla
• Cilindro duplex contínuo (Tandem)
• Cilindro duplex geminado (múltiplas posições)
• Cilindro de impacto
• Cilindro de tração por cabos

Vejamos agora os cilindros de simples ação. Estes cilindros são denominados desta forma por executarem seu trabalho em apenas um sentido. Através das imagens abaixo, o funcionamento poderá ser entendido com mais clareza.

Figura 3 - Cilindro com
retorno por força externa

O cilindro de simples ação tem apenas um orifício por onde o ar entra e sai através da liberação do mesmo por uma válvula. Como pode se ver nas figuras 1 e 2, geralmente estes cilindros tem retorno ou avanço por mola, ou seja, o de retorno por mola é normalmente fechado e o de avanço por mola é normalmente aberto. Além desses dois tipos de cilindros, também existe o pistão com retorno pela força externa, como mostra a figura 3 ao lado.

Agora, serão vistos os cilindros de duplo efeito ou dupla ação. Estes pistões recebem este nome, pois precisam de ar comprimido tanto para avanço como para recuo.

Figura 4 - Cilindro de Dupla Ação

Na primeira imagem, pode-se visualizar o pistão em sua posição de origem ou também na posição provocada pela aplicação de ar comprimido que nas duas imagens são destacadas pela cor vermelha, que mostra a região em que o ar está presente e passa a ser transformado em trabalho através da movimentação da haste. Quando uma câmara admite o ar, a outra está em contato com a atmosfera ou vice-versa.

Têm-se também os cilindros com amortecimento. Para que eles servem?  Estes cilindros são projetados para controlar movimentos de grandes massas e desacelerar o pistão nos fins de curso, tendo assim, a sua vida útil prolongada em relação aos tipos sem amortecimento. Este amortecimento tem a finalidade de evitar as cargas de choque, transmitidas aos cabeçotes e ao pistão, no final de cada curso, absorvendo-os.

Figura 5 - Dupla ação com amortecimento

O amortecimento é criado pelo aprisionamento de certa quantidade de ar no final do curso. Isto é feito quando um colar que envolve a haste começa a ser encaixado numa guarnição, vedando a saída principal do ar e forçando-o por uma restrição fixa ou regulável, através do qual escoará com vazão menor. Isto causa uma desaceleração gradativa na velocidade do pistão e absorve o choque.

Os equipamentos são fabricados dentro de sua linha atendendo as Normas Técnicas Internacionais, devido ao fato de que estes são produzidos igualmente de forma universal. As normas exigidas para a construção dos cilindros são as ISO 6431 e DIN 24335.

Assim, existe um padrão fixo desde o material utilizado para a construção até o tamanho em milímetros de seus componentes e do próprio cilindro.

--

Matheus Andrade

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

- ATUADORES pneumáticos. TECNOLOGIA eletropneumática industrial: apostila M1002-2 BR. Jacaréi (SP): Parker Hannifin, 2001. p. 43-5.