Ficha de Trabalho 2 — UC02950

Análise de Circuito Eletropneumático e Circuito Hidráulico Equivalente

Duração: 90 minutos | Consulta: Sebenta e tabelas ISO 1219 | Calculadora: Permitida

Grupo I — Verdadeiro / Falso (20 pontos)

A válvula de equilíbrio (counterbalance valve) é usada para evitar que uma carga vertical desça sem controlo por acção da gravidade. ___
Num circuito pneumático, a pressão de trabalho típica é 50–350 bar. ___
O diagrama de sequência A+ B+ A- B- pode ser lido como: cilindro A avança, depois B avança, depois A recua, depois B recua. ___
A válvula 4/3 com centro em deriva (open center) liga P, A, B e T juntos na posição central, permitindo que o motor hidráulico rode livremente. ___
Para aumentar a velocidade de extensão de um cilindro hidráulico, deve-se aumentar o caudal da bomba ou reduzir a área do êmbolo. ___
Num circuito eletropneumático, os sensores magnéticos de cilindro detectam a posição do êmbolo através da carcaça do cilindro. ___
A válvula de sequência num circuito hidráulico actua baseando-se na posição física do êmbolo, detectada por sensor. ___
No FluidSIM, é possível visualizar a pressão em qualquer ponto do circuito durante a simulação. ___
O bloqueio mecânico entre electroválvulas de solenóide duplo garante que os dois solenóides não estão activados simultaneamente. ___
A função NOT na lógica de controlo pode ser realizada por um contacto normalmente fechado (NC) de um relé. ___

Grupo II — Análise de Circuito Eletropneumático (40 pontos)

Caso de Estudo — Sistema de Prensagem e Marcação

Um sistema eletropneumático realiza a seguinte operação:

Cilindro A (prensa) avança e pressiona a peça (A+)
Cilindro B (carimbo) avança e marca a peça (B+)
Cilindro B recua (B-)
Cilindro A recua (A-)

Componentes do circuito:

Cilindro A: dupla acção, Ø100mm, curso 150mm
Cilindro B: dupla acção, Ø40mm, curso 50mm
VA: electroválvula 5/2 solenóide duplo (YA1=A+, YA2=A-)
VB: electroválvula 5/2 solenóide duplo (YB1=B+, YB2=B-)
Sensores: a0 (A recuado), a1 (A avançado), b0 (B recuado), b1 (B avançado)
Pressão de trabalho: 8 bar

a) Identifique a sequência completa na notação A+ B+ B- A-.

b) Construa o diagrama trajectória-passo para esta sequência.

c) Calcule as forças de avanço dos cilindros A e B a 8 bar.

d) Escreva a tabela de lógica de comando (verdade) para activação de cada solenoide em função dos sensores.

Grupo III — Circuito Hidráulico Equivalente (40 pontos)

Exercício — Conversão Pneumático → Hidráulico

O sistema de prensagem do Grupo II (cilindro A, força 6,3 kN) precisa de ser substituído por um sistema hidráulico para aumentar a força de prensagem para 50 kN, mantendo o mesmo diâmetro de cilindro (Ø100mm).

a) Calcule a pressão hidráulica necessária para obter 50 kN com o cilindro Ø100mm.

b) Desenhe (em ASCII estruturado) o circuito hidráulico equivalente ao sistema pneumático, com os seguintes componentes: reservatório, motor eléctrico, bomba de caudal fixo, válvula de alívio (a 10% acima da pressão de trabalho), válvula direccional 4/2 com solenóide, regulador de caudal na saída (meter-out), cilindro, manómetro.

c) Calcule o caudal necessário para uma velocidade de avanço de 50 mm/s no cilindro Ø100mm.

d) Se a bomba fornece 8 L/min a 100% de carga, calcule a velocidade de avanço real do cilindro Ø100mm.

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