Pneumática inovadora é realizada no design do subsistema

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21/08/2018

A inovação em pneumática é frequentemente encontrada na maneira como os componentes são colocados juntos para criar subsistemas, em vez de dentro dos componentes.

Pneumática tem sido usada em máquinas industriais e fábricas e instalações por décadas, então a maioria dos componentes básicos são testados e verdadeiros, com inovações significativas poucas e distantes entre si. Mas há muitas maneiras inovadoras de combinar esses diferentes componentes para produzir subsistemas pneumáticos.

Este artigo examinará quatro subsistemas pneumáticos` e mostrará como a combinação de componentes pneumáticos básicos de novas maneiras aprimora a operação, a manutenção e a segurança.

O primeiro subsistema que veremos é a preparação do ar, apropriada porque o ar deve ser preparado antes de ser usado em qualquer outro subsistema.

Subsistema de preparação de ar


Uma conexão de ar pneumático de ponto único deve ser usada na maioria das máquinas automáticas, começando com um subsistema de preparação de ar, como mostrado na Figura 1, com seus componentes listados na Tabela 2.

Uma inovação bastante recente é combinar alguns ou todos esses componentes em uma unidade, que pode ser comprada de um fornecedor com um único número de peça. Isso geralmente é muito mais conveniente e econômico do que comprar componentes individuais e montá-los em uma unidade.

Embora a ordem desses dispositivos pneumáticos em um subsistema de preparação de ar seja discutível, uma boa prática de projeto é que o primeiro componente conectado ao suprimento de ar da planta seja uma válvula de alívio de fechamento manual montada na máquina ou um isolamento / travamento pneumático. válvula. Esta válvula remove o suprimento de todo o ar comprimido de uma máquina para manutenção e alivia a pressão a jusante na máquina. Embora não seja mostrado na Figura 1, o botão de desligamento girado manualmente pode ser travado na posição desligado.

Se a válvula de bloqueio estiver montada a jusante de um filtro, como em algumas instalações, o serviço de filtragem é difícil. Se sujeira e detritos são uma preocupação a montante da válvula de fechamento, o filtro pode ser instalado a montante da válvula em vez de a jusante, mas será necessário instalar uma válvula de esfera de corte de 3 vias com um silenciador no sistema de ar comprimido tubo de alimentação para remover o ar com segurança. Esta válvula fornece uma alternativa para desligar toda a pressão de ar da planta para trocar um filtro.

A jusante da válvula de corte existe um filtro para remover partículas e separar a umidade do suprimento de ar. O triângulo na parte inferior do símbolo do filtro indica que inclui um dreno de líquido manual, semi-automático ou automático.

O regulador é o próximo no fluxo de ar e é uma boa prática observar a pressão máxima e a faixa de pressão de trabalho no diagrama do circuito. Um pressostato, não mostrado na Figura 1, pode ser incluído nos subsistemas de preparação de ar para monitorar a pressão logo abaixo do regulador.

O símbolo do triângulo no canto superior esquerdo de REG01 e REG02 indica que o regulador é um tipo de alívio. Uma boa prática de projeto é sempre usar um regulador tipo alívio para garantir que a pressão seja removida a jusante do regulador quando o ar a montante estiver exaurido. Ao instalar, a direção do fluxo de ar é importante porque os reguladores têm conexões de entrada e saída.

O ar filtrado limpo que sai do primeiro regulador é dividido através de um bloco de distribuição pneumático, não mostrado no diagrama, para fornecer um suprimento de ar não lubrificado e lubrificado. A válvula de partida / descarga eletricamente operada normalmente é o último dispositivo antes dos cilindros de ar, atuadores e outros dispositivos pneumáticos que causam movimento, que normalmente não precisam de lubrificação. Ele fornece um meio de descarregar a pressão do ar causadora de movimento quando uma parada de emergência é ativada. Um lubrificador é frequentemente instalado na linha de suprimento de ar para ferramentas de ar.

Subsistema do cilindro de dupla ação A

O símbolo do solenóide da válvula indica uma válvula de retorno por mola de ação simples. Os triângulos em cada lado da válvula indicam que ela também é ativada por piloto. Enquanto este ar piloto torna a válvula mais eficiente, também requer uma certa quantidade de pressão. Por exemplo, o fornecimento de menos de 20 psi pode impedir o funcionamento da válvula, portanto, os usuários devem verificar as especificações da válvula quanto à pressão operacional mínima.

A mola no lado esquerdo da válvula empurra o carretel da válvula para a direita quando o solenóide é desligado. Isso fornece ar para fora da porta A que flui livremente através do controle de fluxo para o lado esquerdo de CYL01, fazendo com que o cilindro se retraia. Enquanto retrai, o ar no lado de extensão do cilindro é exaurido através de um dispositivo de controle de fluxo, em seguida, através da porta B na válvula para um silenciador na porta S.

Quando o solenóide SOL01 é energizado, tipicamente por uma saída PLC de 24 Vcc, a válvula comuta, suprindo a pressão da porta B, que flui livremente através do controle de fluxo para o lado de extensão do cilindro. Pode ser útil imaginar o símbolo do circuito deslizando para a esquerda, para entender os caminhos do fluxo de ar quando a válvula é energizada. À medida que o cilindro se estende, o ar que sai do lado de retração do cilindro é controlado através do dispositivo de controle de fluxo e, em seguida, sai pela porta A para a porta R e, finalmente, através de um silenciador.

Para iniciar a ciclagem do sistema, com o CYL01 fisicamente retraído, o SOL01 é energizado para fornecer ar piloto para o VLV02, uma válvula de controle direcional, que estende ou retrai o cilindro, semelhante no método ao cilindro de dupla ação discutido acima. As válvulas de controle de fluxo unidirecionais são usadas para controlar a velocidade do cilindro controlando o ar exaurido do cilindro.

Quando o cilindro se estende, ele opera o VLV03. Isto fornece ar piloto para o VLV02 mudando sua posição e invertendo a direção do CYL01, retraindo o cilindro. Uma vez retraído, o ciclo se repete se SOL01 permanecer energizado. O projeto deste circuito pneumático garante que, quando o SOL01 estiver desenergizado, o ciclo sempre termine com o cilindro retraído.

Os principais componentes desta lógica pneumática são a válvula pilotada a ar de 4 vias (VLV02) e as duas válvulas de 3 vias acionadas por rolete (VLV03 e VLV04). Em vez de molas e solenóides elétricos controlando a posição do carretel de válvula, a pressão piloto de ar sozinha opera o VLV02. As válvulas acionadas por rolete, configuradas como o braço mecânico em um comutador de limite, acionam VLV03 e VLV04, cada uma das quais é retornada por mola quando não acionada. Cames ou bandeiras no cilindro acionam as válvulas.

Subsistema de controle bimanual A

Este circuito fornece um bom exemplo do uso inventivo de válvulas de 3 vias manuais (botões pneumáticos, VLV01 e VLV02) e uma válvula de 4 vias pilotada a ar (VLV03). O projeto deste circuito permite que pequenas válvulas manuais operem uma grande válvula operada por piloto com altos requisitos de fluxo de ar para acionar um grande cilindro de pressão. Este circuito não inclui verificações anti-amarração ou controle de projeto confiável, que pode ser necessário para a segurança.

O design deste circuito requer que o operador pressione ambos os botões simultaneamente. Feito isso, a pressão é transmitida através das duas válvulas manuais, fornecendo ar piloto para acionar a válvula de 4 vias. Quando ativado, o cilindro de pressão de dupla ação (CYL01) se estende. O uso de uma válvula de retorno por mola de 4 vias retrai o cilindro de pressão quando um dos botões é liberado para sua posição normal e relaxada quando o ar é fornecido ao lado de retração do cilindro.

Uma válvula de controle de fluxo unidirecional acelera a velocidade de extensão do cilindro de pressão. Um segundo controle de velocidade pode ser adicionado para regular o ar que sai do cilindro e a velocidade de retração. Pode ser necessário fluir o ar de controle para o cilindro, em vez de sair do cilindro, se todo o ar de um cilindro estiver exausto durante a operação normal.

Um regulador de ar, não mostrado, também pode ser adicionado para controlar a força da prensa. Esta força de pressão pode ser monitorada com um pressostato, também não mostrado. Este pressostato pode fornecer uma entrada para um PLC para indicar a força de pressão obtida para fins de correção de erro.

Esses quatro subsistemas pneumáticos mostram algumas das funcionalidades disponíveis combinando componentes pneumáticos comuns de maneiras inovadoras. Combinações adicionais podem ser usadas para criar outros subsistemas, limitados apenas pela imaginação.