ETAPA 1: Diagnóstico e Documentação de Sistema
O primeiro passo em qualquer projeto de melhoria é entender o que já existe. Nesta etapa, você fará o levantamento técnico de um circuito pneumático que controla um braço robótico de manipulação de peças. Sua tarefa é identificar cada componente e descrever sua função para criar a documentação técnica do equipamento.
Atividade da ETAPA 1:
Analise o diagrama pneumático a seguir. Em seguida, preencha a tabela, identificando e descrevendo a função de cada componente numerado, seguindo o exemplo fornecido.
Figura 1: Diagrama Pneumático para Análise
Fonte: O autor (2025).
Figura 2: Tabela de Componentes
Fonte: O autor (2025).
ETAPA 2: Manutenção Corretiva do Circuito de Estampagem
Um equipamento de estampagem de peças parou de funcionar e os esquemas de ligação se perderam. Os componentes principais estão posicionados no painel, mas as linhas de ar comprimido (conexões) foram desconectadas. Sua tarefa como engenheiro(a) de manutenção é reconectar o circuito para que ele execute a sequência de operação correta: A+ B+ A- B-.
Atividade da ETAPA 2:
Observe o diagrama a seguir, que contém todos os componentes necessários, mas sem as conexões de comando e potência. Sua tarefa é desenhar as linhas de ar comprimido para interligar os componentes de forma que o sistema execute a sequência A+ B+ A- B- ao pressionar o botão de partida.
Figura 3: Diagrama Incompleto para Conexão
Fonte: O autor (2025).
Instruções Adicionais:
- O cilindro A deve avançar (A+).
- Ao final do avanço de A, o cilindro B deve avançar (B+).
- Ao final do avanço de B, o cilindro A deve retornar (A-).
- Ao final do retorno de A, o cilindro B deve retornar (B-), finalizando o ciclo.
ETAPA 3: Projeto de um Novo Dispositivo de Montagem
A empresa precisa de um novo dispositivo automatizado para um processo de montagem que exige a sequência de movimentos: A+ B+ A- B-. Esta sequência possui sobreposição de sinais, o que exige um método de projeto mais robusto para evitar travamentos.
Atividade da ETAPA 3:
Sua tarefa é projetar, do zero, um diagrama pneumático completo que execute a sequência A+ B+ A- B-, utilizando obrigatoriamente o método cascata.
Requisitos do Projeto:
1. Análise da Sequência: separe a sequência em grupos de movimento conforme as regras do método cascata.
2. Componentes: o circuito deve incluir dois atuadores de dupla ação (A e B), sensores de fim de curso (roletes), válvulas direcionais para os atuadores, uma válvula de memória (válvula cascata) para controle dos grupos e um botão de partida.
3. Diagrama Final: desenhe o circuito pneumático completo e funcional, mostrando claramente a linha de pressão de cada grupo e todas as conexões lógicas.
FINALIZAÇÃO
Parabéns por concluir este desafio de automação! Ao realizar as tarefas de diagnóstico, reparo e projeto, você aplicou na prática os conhecimentos fundamentais da pneumática industrial. A capacidade de interpretar, corrigir e criar circuitos lógicos é o que diferencia um profissional de excelência nesta área. Esperamos que esta atividade tenha solidificado suas habilidades e o preparado para os desafios do mercado de trabalho.
Atividade 1 - Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos (54/2025)
Lógica de Comando com Válvulas "E" e "OU"
Projetar e desenhar um circuito pneumático funcional, aplicando os conceitos de válvulas lógicas de simultaneidade (E) e alternadora (OU) para atender a requisitos específicos de segurança e operação. Imagine uma prensa pneumática em uma linha de montagem. Para garantir a segurança do operador, a prensa (atuador A) só pode ser acionada se o operador usar as duas mãos em botões distintos (B1 e B2).Além disso, o ciclo pode ser interrompido e o atuador recuado a partir de dois pontos de controle diferentes na linha (botões B3 ou B4).
O circuito deve operar da seguinte maneira:
Avanço do Atuador (A+):
o atuador 'A' deve avançar somente quando os botões B1 e B2 forem pressionados simultaneamente.
Recuo do Atuador (A-):
o atuador 'A' deve recuar ao ser pressionado o botão B3 ou o botão B4.
Para a montagem deste circuito, utilize os seguintes componentes, cuja simbologia pode ser encontrada no livro-base (principalmente no Tema 2):
1 atuador de dupla ação (para a prensa 'A');
1 válvula direcional 5/2 vias com duplo piloto pneumático (para comandar o atuador 'A');
4 válvulas 3/2 vias NF com acionamento por botão e retorno por mola (para os botões B1, B2, B3 e B4);
1 válvula de simultaneidade (Elemento "E") para a lógica de acionamento;
1 válvula alternadora (Elemento "OU") para a lógica de recuo;
1 unidade de conservação de ar e fonte de ar comprimido.
Desenhe o diagrama pneumático completo que interliga todos os componentes listados para atender aos requisitos de avanço e recuo descritos no cenário.
Instrução final (FluidSim e envio):
No FluidSim, monte o circuito conforme especificado, simule o funcionamento e exporte a imagem do diagrama. Em seguida, anexe a imagem do diagrama no modelo de resposta e faça o envio.
A pneumática é uma área da engenharia que se dedica ao estudo e aplicação do ar comprimido como meio de transmissão de energia. Para compreender plenamente os princípios da pneumática e projetar sistemas eficientes, é essencial ter um conhecimento profundo das propriedades do ar. Essas propriedades desempenham um papel fundamental na pneumática e são cruciais para o funcionamento adequado dos sistemas pneumáticos. A compressibilidade, elasticidade e expansibilidade do ar permitem que ele seja uma fonte valiosa de energia em sistemas pneumáticos; enquanto a difusibilidade do ar é relevante para aplicações de ventilação e qualidade do ar. O peso do ar, embora geralmente não seja uma consideração direta na pneumática, é uma propriedade fundamental na física atmosférica e na ciência geral do ar.
Sobre as propriedades, descreva as seguintes propriedades do ar:
1. Compressibilidade do ar.
2. Difusibilidade do ar.
3. Elasticidade do ar.
4. Expansibilidade do ar.
5. Densidade do ar.
Atividade da ETAPA 1: transformando ar em energia
Nesta etapa da nossa jornada na pneumática, você terá a oportunidade de escolher um dos tipos de compressores de ar listados a seguir, de acordo com o quinto dígito do seu número de registro acadêmico (RA). Cada tipo de compressor possui um funcionamento distinto e é amplamente utilizado em diversas aplicações. Após selecionar seu compressor, sua tarefa é explicar detalhadamente como ele opera e suas principais características.
Compressor de Pistão
Compressor de Parafuso
Compressor de Palhetas
Cada um desses compressores possui características únicas e é adequado para diferentes aplicações. Portanto, utilize fontes de pesquisa confiáveis na hora de escrever suas explicações e não esqueça de citá-las de acordo com as normas técnicas. Forneça uma explicação abrangente sobre como o compressor selecionado funciona, destacando seu princípio de operação, componentes-chave e aplicações comuns. Esta etapa o levará a uma compreensão mais profunda da pneumática e de seu impacto nas indústrias modernas.
ETAPA 2: Controlando o fluxo de ar com precisão
Vias e Posições: as válvulas pneumáticas podem ter várias vias (caminhos para o fluxo de ar) e posições (estados em que a válvula pode estar). As vias determinam quantas direções o ar pode seguir, enquanto as posições definem os estados da válvula, como aberto, fechado ou parcialmente aberto.
Válvulas Lógicas: além das válvulas tradicionais, existem as chamadas válvulas lógicas, que funcionam com base em comandos lógicos pneumáticos. Isso permite a criação de sequências complexas de operações controladas por sistemas de automação.
Atividade da ETAPA 2: identificação e caracterização das componentes pneumáticos
Nesta etapa do nosso aprendizado sobre sistemas pneumáticos, vamos mergulhar em um diagrama pneumático que representa um circuito pneumático real. Seu desafio é identificar cada uma das válvulas pneumáticas presentes no diagrama e descrever suas características e funcionalidades, seguindo o exemplo fornecido.
Neste cenário, vamos explorar um processo industrial de corte utilizando uma guilhotina controlada por um sistema pneumático com acionamento bimanual. Esse processo é comum em indústrias que precisam cortar materiais diversos, como papel, metal, plástico, entre outros.
Descrição do Processo:
Posicionamento Inicial: o operador inicia o processo com as mãos nos botões de acionamento bimanual, que estão localizados em ambos os lados da guilhotina. A peça a ser cortada é posicionada sob a lâmina da guilhotina.
Acionamento Bimanual: o operador pressiona simultaneamente os botões de acionamento bimanual, um com cada mão. Esse acionamento bimanual é uma medida de segurança importante, pois garante que o operador tenha controle total sobre o início do ciclo de corte e evita acidentes.
Atuador A - Fixação da Peça: quando os botões de acionamento bimanual são pressionados, o atuador pneumático A é ativado. O atuador A exerce pressão para baixo, fixando firmemente a peça a ser cortada, impedindo que ela se mova durante o processo de corte.
Atuador B - Descida da Faca de Corte: Com a peça devidamente fixada, o atuador pneumático B é acionado. O atuador B controla a descida da lâmina da guilhotina de forma controlada e precisa. A lâmina corta o material conforme desce.
Retorno e Liberação: após a lâmina da guilhotina atingir o final do corte, o atuador B retorna à sua posição inicial. Em seguida, o atuador A é desativado, liberando a peça cortada.
Retorno à Posição Inicial: a guilhotina retorna a sua posição inicial, pronta para o próximo ciclo de corte. O operador pode então remover a peça cortada e repetir o processo conforme necessário.
Agora que você compreende o processo industrial de corte com guilhotina controlada por um sistema pneumático com acionamento bimanual, é hora de assumir o desafio de projetar o diagrama pneumático que tornará esse sistema funcional. Seu diagrama pneumático deve representar claramente como os componentes pneumáticos estão interconectados e como eles realizam as ações descritas no processo.
Obs.: diagrama pneumático deve ser realizado no FluidSim. Para a entrega da atividade, colocar a imagem no documento da resposta.