VÁLVULAS SOLENÓIDES PARA SISTEMAS PNEUMÁTICOS

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21/10/2018

As válvulas direcionais de controle são usadas em sistemas pneumáticos para direcionar ou interromper o fluxo de ar comprimido ou óleo para seus equipamentos. Eles são provavelmente os elementos mais utilizados em sistemas pneumáticos, e podem ser usados, por exemplo, para acionar um cilindro, uma válvula industrial maior ou ferramentas pneumáticas. As válvulas podem ter duas ou mais portas e cumprir várias funções de circuito. A função e o comportamento da válvula podem ser indicados por um símbolo. O símbolo, no entanto, não explica a construção da válvula. As válvulas de controle direcional podem ser acionadas por diferentes meios, como atuação manual ou atuação por solenóide. Este artigo enfoca as diferentes válvulas solenóides direcionais para sistemas pneumáticos.

exemplo de válvulas de controle direcional para pneumática

Exemplos de válvulas de controle direcional pneumático em um manifold.

 

"As válvulas direcionais de controle são usadas em sistemas pneumáticos para direcionar ou interromper o fluxo de ar comprimido para seus aparelhos."

Princípio de design e operação

As válvulas solenóides pneumáticas geralmente têm um design de carretel. Eles consistem em um corpo de alumínio com um furo cilíndrico. As diferentes portas da válvula conectam-se ao cilindro. Um carretel deslizante no cilindro tem vários selos ao longo de seu comprimento. Ao deslizar o carretel para frente e para trás através do cilindro, diferentes portas podem ser conectadas ou fechadas. Para criar uma vedação com absolutamente nenhum vazamento, é muito difícil com o design da bobina. Portanto, as válvulas solenóides pneumáticas sempre têm um vazamento interno muito pequeno (mas aceitável). Com estes tipos de válvulas, o ar pode fluir em ambas as direções através da válvula. Isso é chamado de bidirecional.

A força necessária para mover o carretel pode ser relativamente pequena; a pressão do ar tem influência limitada na força requerida. Além disso, a força da mola em válvulas monoestáveis ​​é bastante pequena. Como resultado, os solenóides geralmente consomem uma baixa quantidade de energia. Como a maioria das válvulas é operada por piloto, a força necessária do solenóide é ainda menor. Operação piloto (operação indireta) significa que a válvula usa a pressão do ar para acionar a válvula, a pressão do ar é controlada pelo solenóide. Com este design, o solenóide tem que fornecer uma força muito menor do que a força que é fornecida pela pressão do ar. A válvula pode ser pilotada internamente ou pilotada externamente. Válvulas pilotadas internamente usam a pressão de entrada para acionar a válvula, as válvulas pilotadas externamente usam um canal separado para a operação do piloto. Válvulas internamente pilotadas requerem uma certa pressão diferencial de tipicamente 0,1 - 1,5 bar para operar. Se a pressão for muito baixa, a válvula não irá mudar de estado quando o solenóide for acionado. Válvulas pilotadas internamente não são adequadas para uso em sistemas de baixa pressão ou aplicações de vácuo.

Às vezes, os engenheiros perguntam se uma válvula solenóide pneumática pode ser usada para outros meios, como água ou óleo. A resposta curta é que não é recomendado. Muitas válvulas solenóides pneumáticas são pilotadas internamente e ventilam uma quantidade mínima de ar necessária para acionar a válvula. Uma pequena perda de ar no ambiente é aceitável na maioria das aplicações, mas não no caso de água, óleo ou outros tipos de mídia. Além disso, os materiais da válvula são otimizados para uso com ar. Normalmente, a válvula é feita de peças de alumínio e vedações NBR ou HNBR. Outras mídias além do ar podem causar corrosão ou outras reações químicas, que podem ter um impacto negativo na vida útil da válvula.

vista de seção de uma válvula solenóide de 3/2 vias com um carretel deslizante
Vista de seção de uma válvula solenoide de 5/2 vias. No corpo da válvula é um carretel móvel com selos. Ao deslizar o carretel da esquerda para a direita, portas diferentes em ambos os lados do corpo da válvula são conectadas ou fechadas.
 

Válvulas monoestáveis ​​e biestáveis

Uma válvula monoestável é mantida por uma mola (pneumática ou bobina) na sua posição inicial. Assim que a válvula é acionada (por exemplo, por um solenóide), a válvula muda para seu estado energizado. Quando a energia (elétrica) é liberada, a válvula retornará à sua posição inicial. Essas válvulas também são chamadas de válvulas solenóides de ação simples.

Uma válvula biestável pode ser comutada por uma operação momentânea e permanecerá na posição. Portanto, quando a operação é interrompida, a válvula não retornará à situação inicial antes da operação. Uma válvula solenóide biestável geralmente tem um solenóide em ambas as extremidades da válvula. Cada solenóide é responsável por mudar para um único estado. Essas válvulas são chamadas de válvulas solenóides de "ação dupla".

Tipos de válvulas

Válvulas direcionais são nomeadas com dois números. O primeiro número mostra quantas portas a válvula possui e o segundo número a quantidade de estados. Por exemplo, uma válvula de 2/2 vias tem duas portas (entrada / saída) e dois estados (aberta / fechada). Uma válvula de 5/2 vias tem cinco portas e dois estados. As válvulas direcionais geralmente têm duas, três ou cinco portas. Nas seções a seguir, os diferentes tipos serão explicados em mais detalhes.

  • Válvula de 2/2 vias
  • Válvula de 3/2 vias
  • Válvula de 5/2 vias
  • Válvula de 5/3 vias

Fonte: https://tameson.com/solenoid-valves-for-pneumatic-systems.html