A função das válvulas direcionais ou distribuidoras é de permitir, orientar (distribuir) ou bloquear um fluxo de ar. São empregadas para diferentes funções dentro de um sistema pneumático.
Exemplos: comando dos elementos de trabalho, de outras válvulas com acionamento
pneumático, emitir ou bloquear sinais de comando.
São identificadas por duas características principais:
Número de vias e Número de posições.
Vias: Denominamos assim o número de bocais de conexão do
elemento de distribuição. Encontramos válvulas com 2, 3, 4, 5 ou mais vias. Não
é possível um número de vias inferior a dois.
Posições: refere-se ao número de posições estáveis do
elemento de distribuição. As válvulas mais comuns possuem 2 ou 3 posições,
apesar de alguns modelos particulares possuírem mais. Não é possível um número
de posições inferior a dois.
As válvulas direcionais são definidas conforme o número de
vias e o número de posições da seguinte forma:
Exemplos:
2/2 duas vias / duas posições
3/2 três vias / duas posições
4/2 quatro vias / duas posições
5/2 cinco vias / duas posições
5/3 cinco vias / três posições
Configuração do símbolo
O simbolo representa a função e a forma de acionamento
(ligar e desligar) da válvula (não existe nenhuma relação com a forma
construtiva ou bitola da mesma).
É composto por duas partes:
Um bloco central, formado por quadrados, representa o número
de posições de comutação, número de vias e a condição de fluxo em cada posição.
Outros dois blocos extremos (direita e esquerda), representando a forma de
acionamento da mesma.
1.Cada posição da válvula é representada por um quadrado. A
quantidade de quadrado que forma o simbolo determina o número de posições de
comando.
2.As vias ou conexões são representados por traços unidos ao
quadrado correspondente a posição de repouso da válvula.
3.Para representar a condição de fluxo das vias utilizam-se
setas ou T. Deste modo uma seta conectando duas vias significa a existência de
fluxo entre as mesmas. No caso do T representa que a via está bloqueada. A
quantidade de extremidades de setas e pés de T que tocam os lados de um
quadrado é igual ao número de vias.
4.As canalizações de escape são representadas por triânglo,
podem ser:
a) Escape direto no próprio corpo da válvula.
b) Escape canalizado ou conduzido.
O simbolo é completado com os símbolos representativos do
acionamento para ligar a esquerda e desligar a direita a válvula. Existem
diferentes tipos de acionamentos: musculares ou manuais, mecanicos,
pneumáticos, elétricos e elétropneumáticos.
Dimensionamento das válvulas
A vazão normal necessária para o acionamento de um cilindro
pneumático, dependerá em geral da vazão necessária para o acionamento, que por
sua vez dependerá do tamanho do cilindro, da velocidade de seu acionamento e da
pressão de operação, onde:
Qr = 0,0028 . d2 . C . (p + 1,013)
T
Qr = vazão necessária
(Nm3/h)
d = diâmetro do
pistão do cilindro (cm2)
C = curso do cilindro
(cm)
t = tempo de execução do movimento (seg)
p = pressão de operação ou manométrica (bar)
A vazão nominal normal que a válvula deve ter é determinada
pela seguinte expressão:
Qn = 40,89 . Qr
√
∆p (pe - ∆p)
onde:
Qn = Vazão nominal da válvula (Nl/min)
∆p = Queda de pressão admitida na válvula (bar)
pe= Pressão absoluta
de alimentação da válvula (bar) (pressão manométrica + 1,013)
Qr = Vazão exigida pelo acionamento (Nm3/h)
Plano de manutenção preventiva das válvulas direcionais
A vida das válvulas direcionais é determinada pelos ciclos
de comutação realizados. Portanto, em função deste parâmetro é realizado também
o programa de manutenção preventiva das válvulas.
Pode-se estabelecer um plano de manutenção preventiva que
considere intervenções por períodos semanais, a cada 8 milhões de ciclos de
comutação (ou 1 ano) e a cada 24 milhões de ciclos de comutação (ou 3 anos).
Deve-se estipular por exemplo controles visuais de vazamentos, vibrações ou
aquecimento, desmontagens parciais, limpeza de elementos e reposições
preventivas de peças deterioradas.
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