RELATÓRIO DA DISCIPLINA CIRCUITOS FLUIDO MECÂNICOS PRÁTICA PNEUMÁTICA – JATEAMENTO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

RELATÓRIO DA DISCIPLINA CIRCUITOS FLUIDO MECÂNICOS PRÁTICA PNEUMÁTICA – JATEAMENTO

RECIFE

2018

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

RELATÓRIO DA DISCIPLINA CIRCUITOS FLUIDO MECÂNICOS PRÁTICA PNEUMÁTICA – JATEAMENTO

Relatório de prática da disciplina Circuitos Fluido-Mecânicos requisito parcial à conclusão do Curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Pernambuco.

RECIFE

2018

INTRODUÇÃO

        O sistema pneumático é bem semelhante ao sistema hidráulico, ao invés da utilização de fluidos, o sistema é constituído por um transporte de ar e o mesmo quem faz a força de movimentação dos pistões. O ar é sugado para um compressor e transportado através de tubulações e direcionado para diferentes ferramentas, dependendo da sua utilidade.

        São muito indicados quando se é necessário uma velocidade rápida e cargas pequenas. São muito empregados em ferramentas de uso manual, como por exemplo britadeiras, talhadeiras, grampeadoras, pistolas de pintura e entre outros.

        O seguinte trabalho, tem como objetivo utilizar o método de Karnaugh Estendido e construir o sistema no FluidSim para a facilitação da montagem e verificar o funcionamento de acordo com o problema proposto. Será mostrado a montagem e o dimensionamento do sistema pneumático de acionamento.

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PROBLEMA PROPOSTO

        O sistema constitui de um dispositivo destinado ao jateamento, com areia, das extremidades de peças fundidas. O atuador A é responsável pela fixação da peça, o C, pelo posicionamento do bico do jateador e o atuador B, pela abertura e fechamento do bico. O diagrama trajeto-passo apresenta a sequência desejada para o funcionamento do sistema.

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Figura 1. Diagrama trajeto-passo.                      Figura 2. Atuadores do Jateamento.

        O acionamento dos cilindros obedece a seguinte sequência:

A+, B+, B-, C-, B+, B-, (C+, A-)

É pedido:

1. Controle de velocidade;
2. O cilindro B precisa de um certo tempo, para executar o jateamento, antes de seu recuo;
3. Ciclo único e ciclo contínuo;
4. Parada de Emergência: Todos os cilindros devem recuar para as suas posições inicias e uma luz de advertência deve permanecer acesa por 5 segundos;
5. Método Karnaugh Estendido.

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                                     Figura 3. Karnaugh Estendido

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Figura 4. Montagem do sistema no FluidSim dos três cilindros do mecanismo.

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                                        Figura 5. Montagem do sistema.

DIMENSIONAMENTO

        Para o início dos cálculos, é necessário o conhecimento das forças de projeto necessária para execução da operação já levando em conta o atrito e peso do objeto. Para os cilindros A e C será considerado uma força de 150 N para ambos, pois como não há nenhuma referência ou parâmetros para o valor dos pesos do jateador e a da peça, serão considerados com o mesmo valor. Já para o cilindro B, como é responsável pela abertura e fechamento do bico, o valor será de 80 N.

Considera-se um valor da pressão de trabalho igual a 6 bar, um valor considerado normal, utilizado inclusive nos testes padronizados pelas normas.

Tabela 1. Função, Posicionamento e Curso dos cilindros.

Cilindro	Função	Posição	Curso (cm)	Força (N)
A	Fixação da peça	Horizontal	30	150
B	Abertura e fechamento do bico	Horizontal	30	80
C	Fixação do jateador	Horizontal	30	150

        

Inicialmente o cilindro C, que é responsável pelo posicionamento do bico do jateador está acionado, logo após o cilindro A avança e permanece 7 segundos em repouso, 1 segundo após o acionamento do cilindro A o cilindro B, que é responsável pela abertura e fechamento do bico de jateamento é aberto para liberação da areia, passa 1 segundo ligado e em seguida é fechado. Nessa outra parte, o cilindro C é acionado para ajustar o posicionamento do bico e em seguida o cilindro B é acionado novamente para liberação da areia, novamente passa 1 segundo ligado e em seguida é fechado, cilindro A e C são acionados para fixação da peça e posicionamento do jato.

Tabela 2. Tempo dos cilindros.

Cilindro	Tempo (s)
Avanço	Repouso	Retorno
A	1	7	1
B	2	3+2	2
C	1	4+3	1

Diâmetros dos cilindros

        Para o dimensionamento dos cilindros utilizando o método Parker, devemos encontrar o valor de correção da força, que depende da velocidade de deslocamento da haste e da carga, como pode ser visto na tabela abaixo (Tabela 3). Com o fator de correção, podemos calcular a força real aplicada e encontrar os diâmetros da haste do cilindro através da tabela da Parker da série P1M de atuadores pneumáticos (Tabela 4).