UC02950

Executar desenho técnico de esquemas eletropneumáticos e eletro-hidráulicos

Curso profissional · 25h · TMIM

Índice

  1. Simbologia Pneumática ISO 1219 — cilindros, válvulas (2/2, 3/2, 4/2, 4/3), compressor, FRL
  2. Circuitos Pneumáticos Básicos — cilindro simples com 3/2, dupla acção com 5/2, sequência A+B+
  3. Electroválvulas e Controlo Eléctrico — solenoide único/duplo, diagrama trajectória-passo, lógica AND/OR/NOT
  4. Simbologia Hidráulica ISO 1219 — bombas, válvulas (pressão, caudal, direcção), motor hidráulico
  5. Circuitos Hidráulicos Básicos — accionamento de cilindro com controlo de velocidade, válvulas de sequência
  6. Software de Desenho — Festo FluidSIM, Automation Studio — introdução e exercícios

Bloco 1

Simbologia Pneumática ISO 1219

Cilindros Pneumáticos

Símbolo Tipo Funcionamento
`→ ←` Cilindro simples acção
→← Cilindro dupla acção Avança e recua por pressão
→←+ Cilindro com amortecimento Amortecimento no fim de curso
→⇉← Cilindro de êmbolo rodante Movimento rotativo + linear

Nomenclatura ISO das válvulas:

  • Número de vias / Número de posições
  • Ex.: 4/2 = 4 vias, 2 posições; 5/3 = 5 vias, 3 posições

Válvulas de Controlo Direccional

VÁLVULA 3/2 NA (normalmente aberta):
  ┌─────┬─────┐
  │ P→A │     │  Posição normal: P ligado a A
  │     │ A→R │  Posição accionada: A ligado a R (escape)
  └─────┴─────┘
  [mola][botão]
  Uso: cilindro de simples acção (mola de retorno)

VÁLVULA 5/2 SOLENÓIDE DUPLO:
  ┌─────┬─────┐
  │P→A;B→R│ A→R; P→B │
  └─────┴─────┘
  [sol.Y1]  [sol.Y2]
  Uso: cilindro de dupla acção; retém posição sem sinal

Bloco 2

Circuitos Pneumáticos Básicos

Diagrama Trajectória-Passo

Para sequência A+ B+ A- B-:

PASSO:   1    2    3    4    1
         │    │    │    │    │
A:  0────┤+   │    │-───┤    │
         │    │    │    │    │
B:  0────┼────┤+   │    │-───┤
         │    │    │    │    │
Y1: ─────────────────────────
         ┌───┐         ┌───┐
Y2:   ───┘   └─────────┘   └
         ┌───────┐     ┌───┐
Y3:   ───┘       └─────┘

O diagrama mostra a relação entre os movimentos dos cilindros e os sinais eléctricos das electroválvulas.

Circuito Eletropneumático — Exemplo

Sistema: cilindro dupla acção A controlado por 5/2 solenóide duplo (Y1/Y2) + sensores magnéticos (S1 fim de curso recuado, S2 fim de curso avançado)

Lógica de comando:

  • Marcha (S_start): activa Y1 → cilindro avança (A+)
  • Sensor S2 (avançado): activa Y2 → cilindro recua (A-)
  • Sensor S1 (recuado): sinal de ciclo completo → pronto para próximo ciclo

Circuito eléctrico de comando (PLC ou lógica directa):

Y1 = S_start AND NOT S2
Y2 = S2 AND NOT S1

Bloco 3

Electroválvulas e Lógica

Electroválvulas — Tipos e Símbolos

Electroválvula 3/2 solenoide único:

  • Posição normal: mola (sem energia)
  • Posição accionada: solenoide (com energia)
  • Retorna automaticamente quando sem sinal

Electroválvula 5/2 solenóide duplo:

  • Retém posição quando ambos os solenóides sem energia (bi-estável)
  • Actua o solenoide de cada lado para mudar de posição
  • Mais seguro para cilindros de grande volume (não retrai inesperadamente)

Lógica combinatória básica:

Função Símbolo Realização eléctrica
AND A·B Contactos em série
OR A+B Contactos em paralelo
NOT Ā Contacto NC
NAND Ā·B̄ Série de contactos NC

Bloco 4

Simbologia Hidráulica ISO 1219

Componentes Hidráulicos — Símbolos

Componente Símbolo (descrição) Função
Bomba de caudal fixo Círculo com seta sólida Débito constante independente da pressão
Bomba de caudal variável Círculo com seta + diagonal Débito ajustável
Motor hidráulico Círculo com seta para dentro Converte pressão em rotação
Válvula de alívio Quadrado com seta de cruzamento + mola Limita pressão máxima
Válvula de sequência Quadrado com piloto interno Actua quando pressão atinge setpoint
Válvula de caudal Triângulo estrangulado Controla velocidade do cilindro
Válvula de sentido único Diamante com mola Permite fluxo num sentido só
Válv. direccional 4/3 3 quadrados com setas Controla direcção do cilindro

Circuito Hidráulico Típico

RESERVATÓRIO (T)
      │
   [Filtro de aspiração]
      │
   [Bomba hidráulica] ← Motor eléctrico
      │
   [Válvula de alívio]──► T (limitação de pressão)
      │
   [Válvula direccional 4/3]
      │              │
   [Câmara A]    [Câmara B]
   CILINDRO HIDRÁULICO
      │
   [Válvula de regulação de caudal] (controlo de velocidade)
      │
      T (retorno)

Bloco 5

Circuitos Hidráulicos Básicos

Controlo de Velocidade

Estrangulamento na saída (meter-out):

  • Válvula de caudal na linha de retorno
  • Controlo estável com cargas variáveis
  • Preferida para cilindros em extensão com cargas de compressão

Estrangulamento na entrada (meter-in):

  • Válvula de caudal na linha de alimentação
  • Menos estável com cargas súbitas
  • Usada quando carga é resistente e não há risco de avanço livre

Válvula de sequência:

  • Cilindro B só avança quando a pressão de A atingir o setpoint
  • Garante que A completou o seu curso (com carga) antes de B arrancar
  • Diferente de um sensor de posição: baseado em pressão, não em posição física

Bloco 6

Software de Desenho

Festo FluidSIM — Funcionalidades

Módulos principais:

  • Editor de esquemas: biblioteca de símbolos ISO 1219 completa
  • Simulação: animar o circuito e verificar a sequência de movimentos
  • Medição: visualizar pressão, caudal, força em qualquer ponto
  • Exportação: PDF, DXF para documentação

Tipos de simulação disponíveis:

  • Pneumática: circuitos de ar comprimido com válvulas, cilindros, sensores
  • Hidráulica: circuitos de óleo com bombas, actuadores, válvulas
  • Eléctrica: circuito de comando com relés, temporizadores, PLC (ladder básico)
  • Combinada: eletropneumática e eletro-hidráulica completa

Resumo da UC02950

Competências adquiridas:

  • Desenhar e interpretar símbolos pneumáticos e hidráulicos ISO 1219
  • Construir circuitos eletropneumáticos com diagrama trajectória-passo
  • Dimensionar e seleccionar electroválvulas e sensores de posição
  • Desenhar circuitos hidráulicos com controlo de velocidade e válvulas de sequência
  • Utilizar software FluidSIM ou Automation Studio para simulação

Avaliação: Ficha 1 (símbolos + circuito pneumático) + Ficha 2 (análise circuito + circuito hidráulico) + Projecto (sistema eletropneumático 2 cilindros 10h)