Ficha 01 · Princípios, actuadores, válvulas

Parte I · Princípios

Exercício 1 · Conceitos (10 pts)

Responde:

a) Qual a pressão típica de trabalho em pneumática industrial? b) Qual a eficiência energética típica de um sistema pneumático? c) Porque é a pneumática preferível à hidráulica em ambiente alimentar? d) Qual o principal problema do ar bruto antes de tratamento?

Exercício 2 · Cálculo de força (15 pts)

Um cilindro pneumático tem Ø 63 mm de pistão e Ø 20 mm de haste. Pressão de trabalho 6 bar.

a) Calcula a força de avanço. b) Calcula a força de recuo. c) Que pressão seria necessária para obter 300 kgf no avanço? d) Se a carga horizontal a mover for 200 kgf (com atrito incluído), qual a margem de segurança?

Parte II · Tratamento e distribuição

Exercício 3 · FRL (10 pts)

Numa máquina de embalagem industrial:

a) Que componentes deve ter a unidade FRL local? b) A que pressão se deve regular um cilindro de 32 mm que tem de fornecer 50 kgf? c) Porquê é importante a ordem F → R → L e não outra qualquer? d) Em que aplicações se omite o L (lubrificador)?

Parte III · Válvulas

Exercício 4 · Designação NxV (10 pts)

Para cada aplicação, indica qual a válvula direccional adequada (e justifica):

a) Comandar cilindro simples efeito (Ø 32, marcador). b) Comandar cilindro duplo efeito (Ø 50, transportador). c) Permitir paragem intermédia de cilindro duplo efeito em qualquer posição. d) Interruptor on/off de uma linha de ar (passa/não passa).

Exercício 5 · Símbolos ISO 1219 (10 pts)

Desenha (em forma esquemática) os símbolos:

a) Cilindro duplo efeito. b) Válvula 5/2 com solenoide e retorno por mola. c) Estrangulador com anti-retorno (regulador de velocidade unidireccional). d) Unidade FRL combinada.

Parte IV · Circuitos

Exercício 6 · Circuito simples (15 pts)

Projecta um circuito pneumático para o seguinte:

Aplicação: prensa pneumática semi-automática. Operador prime 2 botões (segurança bi-manual) → cilindro avança e prime peça → fim-de-curso superior detecta posição → cilindro recua automaticamente → fim de operação.

Esquema (descrição textual): - Lista de componentes. - Sequência de funcionamento. - Esquema (texto/ASCII) ou descrito.

Parte V · Manutenção

Exercício 7 · Diagnóstico (15 pts)

Cenário: um cilindro pneumático de uma máquina de embalagem deixou de funcionar a velocidade normal — está visivelmente lento. Detecta:

a) 5 causas possíveis em ordem decrescente de probabilidade. b) Sequência metódica de diagnóstico. c) Para cada causa, indica acção correctiva.

Bónus

Exercício 8 · Cálculo de fuga (Bónus 5 pts)

Uma fuga de Ø 1,5 mm a 6 bar produz aproximadamente 75 L/min de ar perdido. Calcula:

a) Consumo extra anual do compressor para compensar (assume 1 kWh produz ~150 L de ar a 6 bar). b) Custo anual a 0,15 €/kWh. c) Se manutenção custa 30 € para reparar, payback?