O que são cilindros pneumáticos e atuadores?
O que são cilindros pneumáticos e atuadores?
Cilindros pneumáticos, também conhecidos como atuadores pneumáticos, são os produtos utilizados para fornecer movimento linear ou rotativo e força a sistemas automatizados, máquinas e processos, por exemplo, em aplicações industriais.
Na parte funcional de um sistema pneumático, cilindros e atuadores pneumáticos operam quando o ar comprimido é forçado para dentro do cilindro ou atuador, de modo a mover um pistão alojado nele. O "trabalho" é realizado por um mecanismo conectado ao pistão, convertendo a energia gerada em uso prático, como em um sistema de seletiva e colocação na automação de fábricas.
Cilindros e atuadores pneumáticos são uma maneira simples de se obter força e gerar movimento linear e rotativo com precisão e podem ser utilizados em ambientes desafiadores, como em temperaturas extremas. Leves e exigindo pouca manutenção, eles geralmente produzem menos força e uma velocidade menor do que sistemas hidráulicos ou elétricos, mas continuam sendo uma alternativa econômica.
Atuadores e cilindros são produzidos conforme os "padrões da fábrica" — que provavelmente são exclusivos de um fabricante específico — ou produzidos conforme normas amplamente adotadas ou internacionais. As normas NFPA para atuadores pneumáticos são usadas na América do Norte, enquanto a ISO é a norma comum na Europa.
Também são conhecidos como...
Cilindros ou atuadores pneumáticos são frequentemente denominados acionamentos pneumáticos.
Como cilindros pneumáticos e atuadores pneumáticos funcionam?
Os principais componentes de um atuador pneumático incluem uma tampa de extremidade, um pistão, uma haste de pistão, um cilindro, uma vedação de limpador e uma manga de amortecimento com vedação. Em um circuito simples, um atuador pneumático de ação simples pode ser operado por um botão. Quando esse botão é pressionado, o ar move a haste do pistão para fora.
Sistemas pneumáticos utilizam ar comprimido para criar movimento rotativo ou linear e aplicações de força que "realizam o trabalho". O atuador pneumático usará o ar comprimido para atuar sobre um pistão dentro do cilindro, de modo a criar o movimento necessário, como, por exemplo, de aperto ou movimento de uma carga ao longo de um caminho linear. A aplicação final pode variar de um dispositivo específico, como um apertador ou garra, até uma ventosa utilizada no manuseio de vidro.
Um cilindro ou atuador pneumático de ação simples apresenta uma única porta, por onde o ar entra e empurra o pistão em uma única direção. O pistão retorna em seguida à sua posição original por meio de uma mola. Esses cilindros pneumáticos têm um comprimento de curso limitado, por isso são úteis em operações mais lentas. Eles também utilizam menos ar, o que possibilita uma ótima eficiência e menores custos operacionais.
Um atuador ou cilindro pneumático de ação dupla apresenta duas portas, que permitem que a pressão seja aplicada de modo a puxar o pistão na direção oposta àquela criada pela primeira porta, o que é conhecido como curso de avanço e curso de retorno.
Geralmente, quanto maior o diâmetro do cilindro, maior a saída em termos de força.
Como selecionar um cilindro pneumático ou um atuador pneumático?
O tipo e as características do atuador de que você precisa são definidos pela aplicação para a qual será utilizado. Cilindros ou atuadores estão disponíveis em uma variedade de tamanhos, de 8 mm a 320 mm, e realizam diferentes funções dependendo do que se precisa. Podem ser de ação simples ou de ação dupla.
Principais fatores na seleção de um cilindro ou atuador pneumático:
Tipo de movimento: O atuador ou cilindro pneumático de que você precisa depende de se você precisa de um movimento rotativo ou linear.
Requisitos de pressão e fluxo: Considere o que você deseja do atuador ou cilindro pneumático. Isso também abrange outros componentes necessários — caso sejam incorretamente dimensionados, podem afetar seu desempenho.
Ambiente: Graças aos desenvolvimentos na resistência à corrosão, os cilindros pneumáticos e atuadores podem ser utilizados em temperaturas extremas. Atuadores ou cilindros de aço inoxidável estão também disponíveis.
Recursos especiais: Se você busca economia de energia, considere o uso de um cilindro ou atuador pneumático integrado, como o Válvula e Atuador Integrado (IVAC) da IMI Norgren. Assegure também que o atuador ou cilindro seja do tamanho correto e adequado para a operação esperada.
Ação simples ou ação dupla: Atuadores ou cilindros pneumáticos geralmente ficam em uma dessas duas categorias, dependendo do tipo de aplicação, da força ou movimento exigido, do tamanho do trabalho e da precisão ou controle esperado. Geralmente, um atuador ou cilindro pneumático abriga um pistão e uma haste em seu interior.
O tipo depende da aplicação: Diversos tipos de atuadores ou cilindros pneumáticos estão disponíveis, incluindo cilindros sem haste, cilindros Roundline e cilindros compactos.
Tipos de cilindros pneumáticos ou atuadores pneumáticos
Há vários tipos diferentes de cilindros e atuadores pneumáticos disponíveis, dependendo da aplicação em que são necessários. Eles podem ser de ação simples ou ação dupla. Aqui estão alguns exemplos dos tipos de cilindros e atuadores pneumáticos disponíveis:
Cilindros ISOLine de perfil e tie-rod: os cilindros mais comumente encontrados na automação industrial e são de alto desempenho, de vida útil prolongada e capazes de operar em altas temperaturas.
Cilindros Roundline: Ideais para trabalhos mais leves e em aplicações de menor força, cilindros Roundline estão disponíveis como de ação simples ou de ação dupla.
Cilindros compactos: Adequados para máquinas onde o espaço é uma consideração importante, a linha da Norgren inclui um cilindro compacto que tem um terço do comprimento de um atuador padrão equivalente ao perfil ISO.
Válvula e atuador integrados (IVAC): O IVAC combina um atuador linear, uma válvula de controle sem gaxeta e dois interruptores de reed ou estado sólido e controladores de velocidade em um único produto integrado. Com maior eficiência em termos de energia, isso significa também que o número de peças necessárias é reduzido, mantendo ainda o padrão de dimensão ISO 15552.
Atuadores rotativos: De dupla ação, o atuador rotativo proporciona um movimento angular ou de rotação e está disponível nas versões pinhão e cremalheira ou de palheta rotativa.
Cilindros sem haste: Este cilindro linear de ação dupla é leve e de alta resistência, com oito tamanhos de diâmetro.
Atuadores Roundline em aço inoxidável e atuadores lineares com parafuso ISO em aço inoxidável: Para uso em ambientes altamente corrosivos, como os da indústria de alimentos ou farmacêutica, os atuadores Roundline ISO de aço inoxidável atendem à ISO 6432.
Aplicações típicas de cilindros pneumáticos ou atuadores pneumáticos
Os atuadores pneumáticos e os cilindros pneumáticos podem ser usados em uma gama de aplicações e são particularmente comuns em sistemas de automação fabril. Isso inclui fabricação, manuseio de materiais e empacotamento, em que são utilizados para posicionar ou movimentar peças ou ferramentas e desempenhar tarefas de seletiva e colocação. Outras operações incluem o aperto, em que uma peça de trabalho é mantida na posição por meio de mordentes operados pelo cilindro, e o perfuramento, em que a força do cilindro pneumático de ação simples pode ser utilizado para marcar um objeto.
Na indústria de alimentos e bebidas, atuadores pneumáticos de estiramento e cilindros de fechamento são utilizados na pré-formas PET em processos de envase a quente ou a frio.
É preciso mais alguma coisa para fazer cilindros pneumáticos ou atuadores pneumáticos funcionarem?
Acessórios relevantes incluem sistemas de montagem e sistemas de detecção adicionais, caso haja a necessidade de um maior grau de precisão no posicionamento. Atuadores ou cilindros podem ser montados em uma variedade de maneiras, incluindo suportes de base e suportes de pescoço, dependendo do tamanho da operação e do tipo de atuador ou cilindro utilizado.
É necessário um regulador de pressão para controlar a pressão do ar, bem como uma tubulação rígida ou flexível, os acessórios adequados, manômetros e sensores. Para controlar a velocidade do atuador, um regulador de fluxo pode ser usado no ponto de uso.
Visit our Cylinders and Actuators section to find out more.