Ar e Compressores

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Formação Modular Automóvel

REDE DE AR

COMPRIMIDO E

MANUTENÇÃO DE

FERRAMENTAS

PNEUMÁTICAS

REDE DE AR

COMPRIMIDO E

MANUTENÇÃO DE

FERRAMENTAS

PNEUMÁTICAS

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Colecção Formação Modular Automóvel

Título do Módulo Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas

Coordenação Técnico-Pedagógica CEPRA – Centro de Formação Profissional da Reparação Automóvel

Departamento Técnico Pedagógico

Direcção Editorial CEPRA – Direcção

Autor CEPRA – Desenvolvimento Curricular

Maquetagem CEPRA – Núcleo de Apoio Gráfico

Propriedade Instituto de Emprego e Formação Profissional Av. José Malhoa, 11 - 1000 Lisboa

1ª Edição Portugal, Lisboa, Fevereiro de 2000

Depósito Legal 148216/00

“Produção apoiada pelo Programa Operacional Formação Profissional e Emprego, cofinanciado pelo Estado Português, e pela União Europeia, através do FSE”

“Ministério de Trabalho e da Solidariedade – Secretaria de Estado do Emprego e Formação” © Copyright, 2000

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ÍNDICE

DOCUMENTOS DE ENTRADA

OBJECTIVOS GERAIS ...E.1 OBJECTIVOS ESPECÍFICOS ...E.1 PRÉ-REQUISITOS...E.3 CORPO DO MÓDULO 0-INTRODUÇÃO ... C.1 1 - REDE DE AR COMPRIMIDO ... 1.1 1.1 - OSGASES...1.2 1.2 - OAR ...1.2 1.3 - COMPRESSORES ...1.3 1.3.1 -COMPRESSOR DE ÊMBOLOS ...1.3 1.3.2 -COMPRESSOR DE ÊMBOLOS DE DUPLO ESTÁGIO ...1.4 1.3.3 -COMPRESSOR ROTATIVO DE PALHETAS ...1.5 1.3.4 -COMPRESSOR DE PARAFUSO ...1.6 1.4 - RESERVATÓRIO ...1.6 1.4.1 -MANÓMETRO ...1.8 1.4.2 -VÁLVULA DE SEGURANÇA ...1.8 1.4.3 -PRESSOSTATO ...1.9 1.4.4 -PURGADOR MANUAL ...1.9 1.4.5 -PURGADOR AUTOMÁTICO ...1.10 1.5 - DESUMIDIFICADOR ...1.10 1.6 - TUBAGEM ...1.11 1.7 - FILTRO ...1.12

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Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas

Índice

1.8 - LUBRIFICADOR ...1.12 1.9 - TOMADAS DE PRESSÃO...1.14 1.10 - RISCOS E CUIDADOS NA UTILIZAÇÃO DA REDE DE AR COMPRIMIDO ...1.15 1.10.1 -SUPERVISÃO E SEGURANÇA...1.15 1.10.2 -COMPRESSORES ...1.16 1.10.3 -CORREIAS E POLIAS ...1.16 1.10.4 -RESERVATÓRIO...1.17 1.10.5 -TUBAGEM ...1.17 1.10.6 -FILTROS ...1.18 1.10.7 -VÁLVULAS DE SEGURANÇA ...1.18

2 - MANUTENÇÃO DE FERRAMENTAS PNEUMÁTICAS ... 2.1

2.1 - TIPOS DE FERRAMENTAS ...2.1 2.1.1 -MOTOR ROTATIVO DE PALHETAS...2.1 2.1.2 -PISTOLAS DE PINTURA ...2.2 2.1.3 -PISTOLAS DE AR...2.4

2.2 - AVARIAS MAIS FREQUENTES ...2.5 2.3 - ELEMENTOS DE DESGASTE RÁPIDO...2.7 2.4 - RISCOS E CUIDADOS NA UTILIZAÇÃO DE FERRAMENTAS PNEUMÁTICAS ...2.7

BIBLIOGRAFIA ...C.1

DOCUMENTOS DE SAÍDA

PÓS-TESTE... S.1 CORRIGENDA E TABELA DE COTAÇÃO DO PÓS-TESTE ... S.4

ANEXOS

EXERCÍCIOS PRÁTICOS ...A.1 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DOS EXERCÍCIOS PRÁTICOS ...A.3

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OBJECTIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS

No final deste módulo, o formando deverá ser capaz de:

OBJECTIVO GERAL

OBJECTIVOS ESPECÍFICOS

Descrever os principais componentes da rede de ar comprimido, utilizá-la racionalmente e identificar as principais ferramentas pneumáticas, descrevendo o seu sistema de accionamento e modo de manutenção, bem como referir os cuidados a ter na sua utilização.

1. Descrever a função de um compressor

2. Distinguir os tipos de compressores usuais numa oficina mecânica

3. Explicar a importância da filtragem do ar para a rede de ar comprimido

4. Identificar os principais componentes de uma rede de ar com-primido

5. Referir a importância do desumidificador de ar comprimido para as instalações de pintura

6. Referir os principais aspectos que afectam a segurança de uma instalação de ar comprimido.

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Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas E.2

Objectivos Gerais e Específicos do Módulo

7. Descrever o princípio de accionamento das ferramentas pneumá-ticas.

8. Enunciar as avarias mais frequentes do equipamento de pintura.

9. Explicar o correcto procedimento de utilização das ferramentas pneumáticas.

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0–INTRODUÇÃO

O ar comprimido tem importantes funções numa oficina mecânica, sendo uma

fonte de energia sem riscos eléctricos para o utilizador.

Permite efectuar trabalhos de longa duração sem aquecimento excessivo das

máquinas.

A pneumática estuda e utiliza as propriedades dos gases com o objectivo de

mover, controlar e comandar componentes mecânicos.

Neste módulo pretende-se o conhecimento da rede de ar comprimido e das

ferramentas pneumáticas, segundo o ponto de vista do utilizador, sendo

necessário transmitir alguns conceitos acerca do seu funcionamento, que

conduzam à sua correcta utilização.

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1 – REDE DE AR COMPRIMIDO

Uma rede de ar comprimido tem a função de alimentar com ar a uma determinada pressão, máquinas e ferramentas pneumáticas.

Uma rede de ar comprimido é geralmente composta por:

Compressor Reservatório Manómetro Válvula de segurança Pressostato Purgador Desumidificador Tubagem Filtro Lubrificador Tomadas de pressão.

Fig.1.1 – Rede de ar comprimido

Declive 1 a 2% Lubrificador Regulador Filtro Recolha de condensados Purgador Reservatório Compressor Purgador Utilizaor

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Rede de Ar Comprimido

Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas 1.2

1.1 – OS GASES

Os gases são constituídos por moléculas, atraídas entre si por um conjunto de forças moleculares, que estão em constante movimento, colidindo umas com as outras e com as paredes do recipiente, quando armazenado.

Num gás as moléculas estão afastadas e movimentam-se livremente umas em relação às outras. O volume total de moléculas é muito pequeno em relação ao volume do gás, pelo que pode ser comprimido dentro de um espaço muito pequeno em relação ao seu volume original.

Quando comprimimos um gás a sua pressão aumenta e as moléculas ficam mais próximas, colidindo com as outras e com as paredes do recipiente um maior número de vezes.

Quando aquecemos um gás o seu volume de um gás aumenta proporcionalmente com o aumento da temperatura absoluta.

Para descrever o estado de um gás, utilizam-se os factores:

P – Pressão absoluta (bar) V – Volume (m3)

T – Temperatura absoluta (K)

1.2 – O AR

O ar é uma mistura de vários gases, que resulta num gás incolor, inodoro e insípido. A composição do ar permanece relativamente constante desde o nível do mar até a uma altitude de cerca de 20 km. O ar seco tem a seguinte composição (em volume):

78,09 % Nitrogénio 20,95 % Oxigénio 0,93 % Argon

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O ar atmosférico não é constituído somente por gases, mas também por vapor de água e partículas sólidas, como poeiras, areia, fuligem, cristais de sais, etc.

1.3 - COMPRESSORES

Os compressores têm a finalidade de fornecer ar comprimido à rede, a uma pressão superior à pressão atmosférica, chamada pressão de serviço.

Os compressores são accionados por um motor eléctrico ou alternativo, que vai mover elementos que efectuam a compressão do ar na câmara.

Os compressores existentes nas oficinas são dos seguintes tipos:

Compressor de êmbolos

Compressor de êmbolos de duplo estágio

Compressor rotativo de palhetas

Compressor de parafuso.

1.3.1 – COMPRESSOR DE ÊMBOLOS

O compressor de êmbolos é o tipo de compressor mais utilizado nas oficinas. Aspira o ar atmosférico pela válvula de admissão à medida que o volume do cilindro aumenta, como resultado da descida do êmbolo. A partir do Ponto Morto Inferior (P.M.I.) , fecha-se a válvula de admissão e abre-se a válvula de escape, permitindo a saída do ar, que vai sendo acumulado num reservatório. Ao atingir-se o Ponto Morto Superior (P.M.S.) , este c i c l o r e p e t e - s e . N o r m a l m e n t e , o s compressores de êmbolos têm válvulas accionadas pela pressão exercida.

P.M.S.

P.M.I.

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1.3.2 – COMPRESSOR DE ÊMBOLOS DE DUPLO ESTÁGIO

Resulta da combinação de dois compressores de êmbolos, ligados em V à mesma manivela da cambota, trabalhando a pressões diferentes com um estágio intermédio de refrigeração. Um compressor deste tipo tem um cilindro para baixa pressão e outro para alta pressão, podendo ser reconhecidos pelo facto do de baixa pressão ter o diâmetro maior e o de alta pressão ter o diâmetro menor. Esta diferença no tamanho dos cilindros é justificada pelo facto de que, com um diâmetro menor no segundo estágio pode ser obtida uma maior pressão com o mesmo esforço do motor, sobre uma superfície menor.

O ar é comprimido no primeiro cilindro, arrefecido no refrigerador para diminuir o seu volume, e entra no segundo cilindro onde sofre uma segunda compressão até ao valor da pressão de serviço. Utilizam-se compressores de êmbolos de duplo estágio em casos de grandes volumes de ar a comprimir ou quando exista a necessidade de maiores pressões.

Refrigeração

Cilindro de alta pressão Cilindro de baixa pressão

Manivela da cambota

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1.3.3 – COMPRESSOR ROTATIVO DE PALHETAS

Possui um rotor cilíndrico com lâminas móveis, dispostas radialmente em ranhuras, e montado excentricamente no interior de um cilindro (estator). A carcaça do estator apresenta uma conduta de admissão e outra de escape, descobertas sucessivamente por cada câmara (espaço entre palhetas) com o movimento do rotor. Quando o rotor gira, as palhetas são empurradas pela força centrífuga, contra as paredes do estator, o que provoca a vedação entre câmaras, como mostrado na figura 1.4. O ar admitido é introduzido no espaço entre as palhetas onde o volume é maior. O rotor gira e este volume diminui gradualmente comprimindo o ar, até que a abertura de descarga é destapada pela palheta dianteira de cada espaço, como mostrado na figura 1.5.

Fig. 1.4 - Constituição do compressor rotativo de palhetas

Fig. 1.5 - Compressor rotativo de palhetas

Saída de ar comprido Entrada de ar Palheta Câmara Estartor Rotor Palheta

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1.3.4 – COMPRESSSOR DE PARAFUSO

Os rotores têm forma de fuso helicoidal, macho e fêmea, e são sincronizados por engrenagens externas. Não se tocam entre si, dispensando a necessidade de lubrificação dentro da câmara de compressão. Desta forma produzem ar comprimido isento de óleo. Um dos parafusos tem geralmente quatro saliências e o outro seis reentrâncias. Estes perfis permanecem engrenados durante a rotação, efectuando a vedação e comprimindo o ar em direcção à zona de saída, que está a uma maior pressão. Têm pequenas dimensões externas, operam com elevadas velocidades nos eixos, não têm válvulas de admissão nem de escape. Um compressor de parafuso é mostrado na figura 1.6.

Fig. 1.6 - Compressor de parafuso

1.4 - RESERVATÓRIO

Os reservatórios são utilizados para a armazenagem do ar comprimido, nivelamento da pressão e para amortecer as pulsações geradas pelo funcionamento dos compressores de êmbolos. Permitem ainda intervalos de paragem do compressor, quando a pressão de serviço é atingida, voltando a ligar quando o valor da pressão atinge um mínimo pré-definido.

A montagem do reservatório pode ser vertical ou horizontal, como mostrado na figura 1.8. O reservatório efectua uma primeira remoção de vapor de água existente no ar comprimido, por

Motor eléctrico

Ligação flexivel

Rolamento

Carreto _{Rotor macho} _Rolamentos

Rotor fêmea Carreto

Motriz

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condensação nas suas paredes interiores. Evita as quedas bruscas de pressão da rede, mesmo com a paragem dos compressores, devido a que a quantidade que sai é inferior ao total existente no interior do reservatório.

O reservatório, no caso dos compressores de êmbolos, encontra-se sob o compressor. Nos outros tipos de compressores, o reservatório é independente.

O reservatório deve ter um manómetro de pressão para se verificar o estado em que aquela se encontra e uma válvula de segurança, como mostrado na figura 1.7. Recomenda-se uma vistoria periódica e a purga dos produtos de condensação.

Fig. 1.7 - Reservatório de ar comprimido

Fig. 1.8 - Reservatórios: Vertical e horizontal

Manómetro

Termómetro Válvula de segurança

Saída de ar comprimido Válvula de segurança Purgador Entrada de ar comprimido Montagem horizontal Montagem vertical

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1.4.1 – MANÓMETRO

É um componente destinado a medir a pressão existente no interior de uma rede ou de um reservatório. Os mais utilizados são constituídos por um tubo em forma de C, que se expande com a pressão. Esta expansão é transformada em rotação por um mecanismo, e transmitida a um ponteiro, que indica a pressão sobre uma escala, como mostrado na figura 1.9.

Fig. 1.9 - Manómetro

1.4.2 – VÁLVULA DE SEGURANÇA

Consiste numa válvula que permite a passagem do ar para o exterior, no caso da pressão máxima do depósito ser atingida, voltando a fechar quando a pressão baixa. A figura 1.10 mostra uma válvula de segurança. Mola Calibrada Êmbolo (tampão) Pressão do reservatório Alívio do excesso de pressão

Fig. 1.10 - Válvula de segurança

Tubo em “C” Ponteiro

Escala

Pressão Mecanismo

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.4.3 – PRESSOSTATO

Efectua o controlo da pressão no interior do reservatório. Efectua a ligação eléctrica do motor do compressor quando o valor da pressão no reservatório atinge um mínimo pré-definido, e volta a desligar o motor quando se atinge a pressão máxima de serviço. A figura 1.11 mostra um pressostato.

Fig. 1.11 - Pressostato, manómetro e válvula de segurança

1.4.4 – PURGADOR MANUAL

Consiste numa torneira destinada a eliminar a água resultante da condensação no depósito ou na rede. Fica localizada na parte mais baixa do reservatório ou da t u b a g e m , s e n d o c o m p o s t o normalmente por um parafuso com cabeça recartilhada, como mostrado na figura 1.12.

Procedimento de purga manual: Desligar o compressor

Desapertar lentamente o parafuso Deixar sair a água até ao fim Voltar a apertar o parafuso

Pressostato

Válvula de segurança Manómetro

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Fig. 1.13 - Purgadores manuais numa tubagem

1.4.5 – PURGADOR AUTOMÁTICO

Está equipado com uma bóia que se eleva à medida que aumenta a quantidade de produtos de condensação no recipiente. Quando a bóia chega a uma determinada altura, descobre a abertura do canal de comando do êmbolo, o ar comprimido actua, abre a válvula e expulsa os condensados. Assim baixa o nível no recipiente, baixa a bóia, fecha o canal de comando e o ciclo repete-se.

1.5 - DESUMIDIFICADOR

Este aparelho extrai a humidade pelo arrefecimento do ar comprimido. Neste caso o ar comprimido passa através de um conjunto de alhetas, exteriores a uma serpentina refrigerada, baixando a sua temperatura e reduzindo a humidade. Deste processo resulta um condensado que se deposita no fundo do recipiente, devendo ser considerada uma linha de purga para a saída do condensado.

Fig. 1.14 - Compressor de parafuso, reservatório e desumidificador

Filtro, regulador, manó-metro e lubrificador Purgador manual Ponto mais baixo Desumificador Filtro _Filtro Reservatório Compressor

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1.6 - TUBAGEM

A canalização principal, pintada de azul claro conforme as normas, deve ser instalada com uma inclinação de 2 a 3 %, descendo no sentido da deslocação do ar comprimido, dispondo de purgadores para drenagem nos pontos mais baixos, para facilitar a saída dos condensados.

As derivações devem ser dispostas de baixo para cima, em forma de “pescoço de cavalo”, não permitindo o transporte de produtos de condensação e sujidades, como mostrado na figura 1.15. A tubagem é tradicionalmente construída em aço galvanizado com uniões roscadas, ou aço com uniões soldadas ou, actualmente, em tubos e uniões em plástico especial para ar comprimido. A tubagem deve formar um anel em torno da secção de trabalho, fornecendo deste modo uma pressão constante para todos os utilizadores, dado que cada derivação é alimentada por dois lados, como mostrado na figura 1.16.

Fig. 1.15 - Derivações em pescoço de cavalo e directa

Fig. 1.16 - Tubagem em anel

Derivação correcta (pescoço de cavalo)

Derivação Incorrecta (directa)

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1.7 - FILTRO

É necessária a aplicação de um filtro à entrada dos equipamentos, para reter limalhas e outras partículas sólidas. Mesmo em redes que possuam desumidificador, resta sempre no ar comprimido algum vapor de água, que vai reagir com as tubagens em aço, formando “pó de ferrugem” que necessita ser retirado por filtragem. O fluxo de ar comprimido passa por dentro do filtro, onde uma chapa deflectora o põe em rápido movimento circular. Desta forma, as partículas sólidas maiores e a água condensada são atiradas contra as paredes do recipiente. Um elemento filtrante retém as partículas de menor dimensão. Este elemento deve ser limpo ou substituído regularmente.

Fig. 1.17 - Filtro de ar comprimido

1.8 – LUBRIFICADOR

O fluxo de ar que os atravessa recebe uma pequena dose de óleo finamente pulverizado sob a forma de nevoeiro, permitindo reduzir o desgaste nas partes móveis dos elementos pneumáticos. É composto por uma cuba para o óleo, um tubo com parafuso de regulação da proporção e um venturi, como mostrado na figura 1.8. Normalmente debitam de 3 a 6 gotas por minuto.

Os lubrificadores devem estar mais altos que o equipamento receptor, evitando que o óleo existente retorne ao lubrificador sem lubrificar correctamente a ferramenta pneumática.

Saída de ar comprimido Entrada de ar comprimido Chapa deflectora Elemento filtrante Purgador manual

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A tubagem não deve ter curvas na saída do lubrificador, nem estar a mais de 10 metros do receptor, para evitar a separação da mistura ar/óleo.

Fig. 1.18 - Lubrificador

de ar comprimido

Devem ser alimentados através do lubrificador as seguintes ferramentas:

Berbequim pneumático Lixadeiras pneumáticas Aparafusadora pneumática Chave de impactos Bujão de enchimento Parafuso de regulação da proporção Saída

Entrada

Venturi

Cuba para óleo

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As pistolas de ar e as pistolas de pintura não devem ser alimentadas através do lubrificador, porque estas ferramentas utilizam ar comprimido seco, e o óleo lubrificante, neste caso, actua como um contaminante. São ligadas directamente à tomada de pressão ou por uma derivação antes do lubrificador, como mostrado na figura 1. 19.

Fig. 1.19 - Instalação de chave de impacto, com derivação de ar para o soprador

1.9 – TOMADAS DE PRESSÃO

São pontos da rede de ar comprimido, onde é feita a l i g a ç ã o r á p i d a d e equipamentos ou ferramentas pneumáticas, por meio de uniões metálicas, mostradas na figura 1.20, e mangueiras flexíveis adequadas.

As fichas utilizadas nas tomadas de pressão são e s p e c í f i c a s d e c a d a fabricante e geralmente não são intermutáveis com as de outros fabricantes. Entre as mais utilizadas contam-se a “orion”, a “pcl” e a “atlas”.

Soprador Ar seco

Ar lubrificado

Máquina

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Fig. 1.21 - Instalação com filtro, lubrificador tomada de pressão e mangueira

1.10 – RISCOS E CUIDADOS NA UTILIZAÇÃO DA REDE DE AR

COMPRIMIDO

1.10.1 – SUPERVISÃO E SEGURANÇA

O bom senso na actuação é a palavra chave deste item. Considerar sempre como fundamental a segurança. O cumprimento das instruções do fabricante resulta numa correcta operação e maior durabilidade dos equipamentos.

É importante a leitura do manual do equipamento, certificando-se que foi entendida a função de todos os botões de comando.

O conhecimento do equipamento assegura um máximo de produtividade, com um mínimo de desgaste das máquinas e ferramentas.

União rápida Tomada de pressão Lubrificador Filtro Ar comprimido Braçadeiras Mangueira Uniões rápidas Aparafusadora Pneumática Berbequim pneumático

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1.10.2 - COMPRESSORES

A ventilação do compartimento dos compressores deve ser assegurada por aberturas que permitam a livre circulação do ar. O aumento da temperatura do ar ambiente no compartimento dos compressores, corresponde uma perda na eficiência de funcionamento dos compressores.

Os dispositivos de medição e segurança, tais como manómetros, termómetros e válvulas de segurança, devem estar sempre limpos e em bom estado de funcionamento. Qualquer anomalia deve ser corrigida rapidamente.

Efectuar uma correcta lubrificação dos compressores, com os lubrificantes especificados pelo fabricante do equipamento e nas devidas quantidades.

A regular limpeza ou substituição do filtro de ar do compressor, e a substituição do filtro de óleo, de acordo com o especificado pelo fabricante, aumenta a sua durabilidade.

Fig. 1.22 - Ventilação dos compressores

1.10.3 – CORREIAS E POLIAS

Transmitem o movimento do motor ao compressor. São de grande importância para as máquinas: quando estão com folga provocam a perda de velocidade do compressor, quando estão muito esticadas provocam o desgaste acelerado dos casquilhos e rolamentos.

Compressor

Distancia

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Os cuidados a ter com as correias e polias são:

Deve ser verificada de forma periódica a tensão das correias, de acordo com as normas do fabricante do equipamento.

Não devem ser misturadas, num conjunto, correias de várias marcas, por que vão trabalhar com diferentes tensões, devido às diferentes elasticidades doas materiais com que são produzidas por cada fabricante.

As correias devem estar limpas, secas e livres de lubrificantes.

Devem ser retiradas de serviço as correias com cortes, desfiados ou rachadu-ras na base.

As coberturas de segurança das polias devem estar sempre colocadas.

1.10.4 - RESERVATÓRIO

Deve ser purgado regularmente, de forma a evitar a corrosão interna causada pelo acumular de produtos de condensação.

1.10.5 - TUBAGEM

Ao ligar um equipamento a uma linha de ar comprimido, deve verificar-se se a pressão da rede é compatível com a pressão de trabalho especificada para o equipamento.

Igualmente deve confirmar-se se a rede pode garantir o consumo de ar do novo equipamento sem prejuízo para as outras máquinas instaladas.

Qualquer intervenção na tubagem só deve ser efectuada após a verificação de que a respectiva secção da rede está despressurizada, e que não vai prejudicar o funcionamento de outras máqui-nas.

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1.10.6 - FILTRO

O elemento filtrante deve ser limpo ou substituído regularmente, de forma a não permitir a passa-gem de impurezas nem obstruir o fluxo de ar.

1.10.7 – VÁLVULAS DE SEGURANÇA

Devem estar sempre em bom estado e ter capacidade para, em caso de emergência, descarregar o caudal debitado pelo compressor.

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2 - MANUTENÇÃO DE FERRAMENTAS PNEUMÁTICAS

Os tipos de ferramentas pneumáticas comumente utilizadas numa oficina mecânica são as apara-fusadoras, chaves de impacto, lixadeiras rotativas e planas, máquinas de polimento, pistolas de pintura e de ar, rebitador, elevador de viaturas e a máquina de desmontar rodas.

2.1 – TIPOS DE FERRAMENTAS

As ferramentas são geralmente movidas por um motor pneumático de palhetas. Em algumas fer-ramentas pneumáticas o motor acciona directamente o porta-ferramenta por um movimento rotati-vo, p/ex. Rectificadoras, enquanto em outros casos existe uma desmultiplicação da velocidade com a finalidade de aumentar o binário da ferramenta, baixar a velocidade ou transformar do tipo de movimento.

Fig. 1.23 – Aparafusadora pneumática

2.1.1 –

MOTOR

ROTATIVO DE PALHETAS

São constituídos por um corpo metálico ou estator e por uma peca móvel chamada rotor. O esta-tor possui uma cavidade interior em forma de cilindro, com entradas adequadas à passagem do ar comprimido. O rotor consiste num veio em aço com ranhuras dispostas radialmente, onde

traba-Saída de ar comprimido Corpo da ferramenta Gatilho Porta ferramenta Desmulltiplicação Rolamentos Válvula Entrada de ar comprimido

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Manutenção de ferramentas pneumáticas

lham palhetas móveis, de material macio, e está montado excentricamente no interior do estator. Os espaços formados entre cada duas palhetas consecutivas e o estator, são chamados de

câma-ras, como mostrado na figura 1.24.

Quando o rotor gira, as palhetas são pressionadas pela força centrífuga, contra as paredes do estator. O ar comprimido é introduzido no espaço entre as palhetas onde o volume é menor. O rotor gira e este volume, aumentando gradualmente, permite a expansão do ar até que a abertura de descarga ao exterior seja alcançada pela palheta dianteira de cada câmara. Este trabalho de expansão absorve calor, permitindo que uma ferramenta pneumática trabalhe durante muito tempo sem sinais de aquecimento.

Fig. 1.24 - Motor rotativo de palhetas.

O motor rotativo de palhetas funciona pelo princípio inverso ao do compressor rotativo de palhetas, ou seja, o movimento de rotação é produzido pela expanssão do ar comprimido, no interior das câmaras do motor.

2.1.2 – PISTOLAS DE PINTURA

As pistolas de pintura, como pode ser observado na figura 1.25, são compostas por um copo, punho, gatilho, agulha e por um mecanismo de controlo do jacto.

Saída de a r comprimido

Rotor Palheta

Entrada de ar compri-mido para rotação à esquerda

Câmara

Estator

Entrada de ar compri-mido para rotação à direita

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A manutenção das pistolas de pintura é feita com recurso a ferramentas usuais numa oficina mecânica. A desmontagem para limpeza numa pistola faz-se manualmente.

Fig. 1.25 - Pistola de pintura

Os problemas normalmente apresentados pelas pistolas de pintura, são respeitantes a fugas e entupimentos, pelo acumular de tinta nos pontos onde exista estagnação do produto. Com o pas-sar do tempo e os sucessivos trabalhos, existe a tendência para acumulação de restos de tinta secos, que vão obstruindo a passagem.

Não se efectuam grandes reparações numa pistola de pintura. As reparações normais nestas fer-ramentas consistem na desmontagem completa da pistola, seguida por uma imersão em diluente celuloso de todos os componentes.

Segue-se uma limpeza manual peça-a-peça de todos os componentes, com uma escova de fios de latão, palitos de madeira afiados e panos muito limpos embebidos em diluente. Os canais entu-pidos são desobstruídos cuidadosamente com um estilete metálico. Actualmente existe equipa-mento específico por ultra-som, para a limpeza de pistolas de pintura.

Inspeccionar o estado de elementos que possam apresentar desgaste, tais como encaixes, roscas e vedações. Existem no mercado componentes para reposição, tais como bicos, agulhas e os vedantes de borracha. Estes elementos podem ter uma referência em catálogo ou um desenho de conjunto, acompanhado do número de referência para o pedido.

Gatilho

Copo Punho

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Efectuar a montagem da pistola com os componentes limpos, e pequenos apertos nas peças, lubri-ficando apenas com um pouco de massa consistente as partes deslizantes da agulha e do gatilho, que não entram em contacto com a tinta.

A pistola deve então ser ensaiada com tinta, simulando uma situação de serviço.

2.1.3 – PISTOLAS DE AR

A pistola de ar, também conhecida como soprador, tem aplicações na limpeza de peças, conjuntos mecânicos, ferramentas e bancadas de trabalho, bem como no desentupimento e ensaio de com-ponentes mecânicos.

A pistola de ar é composta por um corpo em alumínio, bico, gatilho e válvula, conforme mostrado na figura 1.26.

A sua manutenção consiste na desmontagem da pistola, efectuar uma limpeza a todos os compo-nentes, desentupindo com um estilete qualquer orifício que esteja obstruído. Verificar se o bico está amassado, reduzindo a passagem de ar e corrigir com uma broca se necessário.

Verificar também o estado de desgaste da válvula e do veio do gatilho e lubrificar com óleo estes componentes. Por fim montar a pistola de ar e ensaiar o seu funcionamento.

Fig. 1.26 - Pistola de ar Bico Válvula Gatilho Veio do gatilho Corpo Entrada de ar comprimido

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2.2 – AVARIAS MAIS FREQUENTES

A manutenção das ferramentas pneumáticas geralmente se refere a defeitos simples, que podem ser resolvidos com facilidade ou a defeitos complexos que necessitam o apoio prestado por um stock de peças de origem para substituição.

O primeiro passo na manutenção de qualquer ferramenta pneumática é obter a ficha técnica da ferramenta a reparar, onde deverão estar referidas todas as informações necessárias à sua correc-ta manutenção, ou concorrec-taccorrec-tar com o fabricante.

Antes de desmontar, deverá verificar se a ferramenta tem mobilidade ou está encravada. Existem ferramentas em que esta verificação só pode ser feita com a desmontagem parcial da mesma. Outro passo a tomar é verificar se as mangueiras não estão rotas nem entupidas, permitindo a ali-mentação do ar comprimido à ferramenta.

Iniciar a desmontagem da ferramenta, cujo corpo é geralmente feito numa liga de alumínio, que assegura um conjunto sólido. Grande parte das ligações não necessita de ferramentas especiais, podendo ser utilizadas as ferramentas normais da mecânica automóvel.

Fig. 1.27 - Componentes de uma rectificadora pneumática

Porta – ferramenta Gatilho

Veio do gatilho Válvula Janela Rotor Estator Palhe ta

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Durante a desmontagem, retirar os componentes limpando-os, e colocá-los sobre o tampo de uma bancada de trabalho limpa. Os componentes móveis devem ser separados dos componentes fixos, e dispostos pela ordem de desmontagem da ferramenta. Como exemplo, a figura 1.27 mostra uma rectificadora pneumática desmontada, sendo importante prevenir a troca de componentes.

Verificar a superfície de trabalho do interior do estator quanto a sinais de riscos, desgaste ou pre-sença de partículas estranhas. Todos os orifícios de passagem do ar comprimido devem estar desobstruídos. Se existirem válvulas anti-retorno, verificar se estasfucionam convenientemente. Verificar o estado das palhetas que efectuam o trabalho em contacto com o estator, se podem ser montadas outra vez ou se necessitam ser substituídas. Verificar se existem palhetas partidas, incompletas, riscadas ou desgastadas.

Verificar ainda se os rolamentos e casquilhos têm mobilidade ou estão encravados, e, tendo mobi-lidade, se apresentam folgas, ou desgaste exagerado. Caso a ferramenta tenha caixa de engrena-gens redutoras ou alguma transformação mecânica de movimentos, verificar o estado dos dentes das engrenagens e se existem partículas estranhas no interior da caixa de redução.

Neste ponto devemos efectuar a análise se é uma manutenção de rotina, destinada a lubrificação, ajustes e a manter a ferramenta em boas condições de serviço, ou se a ferramenta necessita de componentes novos para substituição.

Se precisa de peças para substituição, é importante saber se o fornecedor da ferramenta pode for-necer essas peças, e qual o seu custo em relação ao valor real da ferramenta, considerando a sua desvalorização em trabalho, ou comparar com o valor de uma ferramenta nova de categoria equi-valente. Após esta análise deve ser tomada a decisão da reparação ou não da ferramenta, tendo em conta a perda de produtividade devido à imobilização da ferramenta.

Se a decisão for favorável à reparação, vão ser substituídas as peças danificadas, e a ferramenta é montada, com os componentes limpos. Não esquecer de desobstruir cuidadosamente, com um estilete, qualquer passagem de ar que esteja entupida pela acumulação de resíduos.

Todos os componentes de uma ferramenta pneumática são montados com a aplicação de uma ligeira película de óleo. Mesmo as engrenagens, que vão trabalhar com massa consistente, são montadas com uma primeira camada de óleo, e só depois é reposta, na caixa de redução, a mes-ma quantidade de mes-massa consistente que havia anteriormente, com as características indicadas pelo fabricante da ferramenta. Se houver necessidade de muito contacto entre os dedos do opera-dor e peças pequenas, tais como as palhetas dos motores pneumáticos, as mãos do operaopera-dor também devem receber uma fina camada de óleo, de maneira a não retirar a lubrificação das peças a montar.

(39)

Fechar a ferramenta pneumática, com todos os componentes do motor e elementos de transmis-são de movimentos dentro do corpo da ferramenta, tendo o operador as mãos limpas. De notar que os parafusos de aperto dos componentes com o corpo, e de fecho da ferramenta, não devem ser lubrificados. Devem ser montados em seco para garantir que não vão desapertar com as vibrações a que a ferramenta vai sofrer durante o serviço.

A ferramenta fechada deve ser limpa exteriormente e verificada quanto a encravamentos. Verificar manualmente se o porta-ferramentas tem movimento, antes da ligação à rede de ar comprimido. Ligar a ferramenta a uma tomada de pressão que tenha ar comprimido na gama de pressões indi-cada pelo fabricante, e na quantidade necessária ao consumo da ferramenta. Experimentar a fer-ramenta, primeiro sem carga, e seguidamente em serviço, aplicando a carga com os acessórios de trabalho montados, tais como brocas, lixas, rebolos,etc, verificando se a ferramenta trabalha nas condições correctas.

No final da reparação deve ser anotado na ficha técnica da ferramenta pneumática, a data da manutenção, os materiais e componentes que foram substituídos, quem executou a manutenção e o estado final da ferramenta, constituindo um historial da ferramenta para posteriores interven-ções.

2.3 – ELEMENTOS DE DESGASTE RÁPIDO

Os elementos de desgaste rápido nestas ferramentas são geralmente as palhetas do rotor e os casquilhos dos veios. Estão descritos nas fichas técnicas que acompanham as ferramentas quan-do compradas, devenquan-do ser mantidas arquivadas na oficina. Estas fichas contém ainda os núme-ros de referência das peças de substituição e dos elementos de desgaste rápido, que assim podem ser pedidos ao fornecedor com maior facilidade e sem margem para enganos.

2.4 – RISCOS E CUIDADOS NA UTILIZAÇÃO DE FERRAMENTAS

PNEUMÁTICAS

Como riscos decorrentes da incorrecta utilização das ferramentas pneumáticas, podemos citar:

Tenha sempre cuidado com a corrente de ar comprimido. Nunca aponte o sopra-dor para si ou para os outros, devido ao perigo resultante da saída de partículas ou limalhas em alta velocidade, que podem ferir os olhos ou a pele, como sugeri-do na figura 1.28.

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Nunca utilize o ar comprimido para a limpeza da roupa ou do corpo.

Fechar a torneira antes de desligar a ligação rápida das mangueiras.

Como cuidados a ter na utilização das ferramentas pneumáticas, podemos citar:

O ar comprimido é uma energia cara, pois o compressor é movido por um motor eléctrico. Não permita o seu desperdício.

Mantenha limpa a área onde está a trabalhar.

Mantenha as outras pessoas afastadas, não deixe que contactem com as ferramentas ou fiquem expostas à projecção de rebarbas ou partículas.

Desligue sempre a ferramenta pneumática da rede, antes de mudar acessó-rios como lâminas, brocas ou efectuar ajustes.

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Evite ligações involuntárias: não transporte a ferramenta ligada, ou com o dedo sobre o gatilho. Assegure-se de que o gatilho está livre quando liga a ficha na tomada de pressão.

Ao aplicar uma ferramenta pneumática, apenas utilize mangueiras reforça-das, apropriadas para ar comprimido.

Verifique se existem peças danificadas antes de prosseguir o trabalho. Qualquer peça danificada deverá ser cuidadosamente verificada para se avaliar a possibilidade de continuação do trabalho. Todas as peças danifica-das devem ser reparadanifica-das ou substituídanifica-das. Não utilize uma ferramenta que esteja avariada.

Verifique sempre se a pressão da rede de ar comprimido está de acordo com a pressão indicada na placa de características da ferramenta pneumáti-ca.

Utilize ferramentas pneumáticas com capacidade e velocidades adequadas ao trabalho a realizar.

Utilize roupa adequada, não use roupa larga ou jóias. Estas podem agarrar-se às peças móveis. Se tem cabelos compridos, proteja-os. Em trabalhos com produção de poeiras utilize máscaras de respiração.

Não transporte as ferramentas pneumáticas pelas mangueiras. Proteja as mangueiras das arestas cortantes, do calor, de óleos e de solventes.

Não trabalhe em desequilíbrio, evitando ter o corpo em posições desconfor-táveis. Assegure uma postura correcta e mantenha sempre o equlíbrio.

Trate as ferramentas com cuidado – mantenha as ferramentas limpas e afi-nadas para trabalhar melhor e com mais segurança. Verifique regularmente a mangueira, se estiver danificada, substitua. Mantenha as empunhaduras secas e livres de gorduras e de óleos.

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Desligue a ficha da tomada de pressão quando a ferramenta pneumática não está em uso.

Não deixe as chaves de aperto metidas na ferramenta. Antes de ligar, verifi-que se as chaves e ferramentas de ajuste foram retiradas.

Esteja sempre atento e observe o seu trabalho, proceda com cuidado e evite trabalhar com ferramentas pneumáticas se estiver muito cansado.

Como cuidados a ter na utilização das chaves de impacto pneumáticas, podemos citar: Apertar sempre a chave de caixa na máquina com a chaveta e o anel.

Nunca utilizar numa chave de impacto acessórios cromados.

Nunca utilizar a chave ou um acessório com a máquina em andamento. Usar sempre luvas de protecção com as ferramentas de impacto.

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BIBLIOGRAFIA

RAIMUNDO, António - Apontamentos de Pneumática, Ed. FCTUC

AFONSO, José - Apontamentos de Pneumática, Ed. FCTUC

CRAFTSMAN – Catálogo Técnico

DEPERT, W ; STOLL, K – Dispositivos Neumáticos, Ed. Marcombo

FACON – Catálogo Técnico

FESTO DIDACTIC – Transparências

NOVAIS, José – Ar Comprimido Industrial, Ed. Fundação Calouste Gulbenkian

PARENTE, João - Elementos de Pneumática, Ed. Forsiva

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PÓS-TESTE

Assinale com X a resposta correcta. Apenas existe uma resposta correcta para cada questão.

1 – Os compressores são:

a) Máquinas destinadas a armazenar o ar comprimido ... b) Máquinas destinadas a comprimir o ar, accionadas por um motor eléctrico ... c) Máquinas destinadas a comprimir molas ... d) Máquinas destinadas a accionar um motor eléctrico, consumindo ar comprimido ...

2 – A filtragem do ar é importante numa rede de ar comprimido porque:

a) Retém as partículas sólidas, limalhas óleo e condensados ... b) É utilizado para ler a pressão na rede ... c) Retém parte do fluxo de ar, permitindo um funcionamento suave da rede ... d) Deixa passar as partículas sólidas, limalhas, óleo

e condensados, evitando a sua acumulação ...

3 – Pertencem à rede de ar comprimido:

a) Elementos de desgaste rápido ...

b) Berbequim pneumático e brocas...

c) Compressor, reservatório, manómetro, tubagem e tomadas de pressão...

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Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas S.2

Pós-Teste

4 – O desumidificador, numa instalação de pintura, extrai a humidade por um processo de refrigeração. Assim:

a) Baixa a temperatura do ar, condensa a humidade no fundo do recipiente e reduz a humidade

b) Aumenta a temperatura do ar, condensa a humidade no fundo do recipiente e reduz a humidade

c) Baixa a temperatura do ar e condensa a humidade, que se acumula no topo do recipiente

d) Baixa a temperatura do ar, condensa a humidade no fundo do recipiente e aumenta a humidade

5 –Na utilização com segurança de uma instalação de ar comprimido, devemos tomar os seguintes cuidados:

a) Apontar a pistola de ar para o nariz ...

b) Manter bem visíveis e limpos o manómetro e a válvula de segurança ...

c) Utilizar correias cortadas ou desfiadas...

d) Retirar as coberturas de segurança das polias durante o funcionamento ...

6 – As ferramentas pneumáticas rotativas são accionadas por :

a) Um filtro, lubrificador e mangueira ...

b) Um soprador em boas condiçõesc) Um motor eléctrico, com desmultiplicação ...

d) Um motor rotativo de palhetas, directamente ou com desmultiplicação...

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a) Retirar os componentes, e colocá-los sobre uma bancada limpa, de qualquer maneira

b) Retirar os componentes, e colocá-los sobre uma bancada juntamente com outras peças desmontadas

c) Retirar os componentes sem limpar, pois “o pó conserva”

d) Retirar os componentes, limpá-los e colocá-los sobre uma bancada limpa, pela ordem de desmontagem

8) Num equipamento de pintura, os problemas mais frequentes são:

a) Os entupimentos causados por restos secos de tinta...

b) A pistola ficar muito pesada após o enchimento ...

c) Os entupimentos causados por tinta muito diluída...

d) A pistola ficar muito leve quando fica sem tinta ...

9) Na utilização de chaves de impacto pneumáticas, devemos:

a) Aplicar chaves cromadas, que facilitam a limpeza...

b) Trabalhar sem luvas para ter mais sensibilidade ...

c ) Apertar a chave na máquina com a chaveta e o anel, e usar luvas de protecção...

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Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas S.4

Corrigenda e Tabela de Cotação do Pós-Teste

CORRIGENDA E TABELA DE COTAÇÃO

DO PÓS-TESTE

Questão Nº

Corrigenda

Cotação

1 B

2

2 A

2

3 C

2

4 A

3

5 B

2

6 D

2

7 D

3

8 A

2

9 C

2 Total

20

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EXERCÍCIOS PRÁTICOS

EXERCÍCIO N.º 1 - PURGA DE UM RESERVATÓRIO DE AR COMPRIMIDO

- EXECUÇÃO DA PURGA DE UM RESERVATÓRIO, REALIZANDO AS TAREFAS INDICADAS EM SEGUIDA, TENDO EM CONTA OS CUIDADOS DE HIGIENE E SEGURANÇA.

EQUIPAMENTO NECESSÁRIO

-COMPRESSOR DE AR COM RESERVATÓRIO

-CHAVE ADEQUADA AO PARAFUSO DE PURGA, SE NECESSÁRIO -TABULEIRO

TAREFAS A EXECUTAR

1 - DESLIGUE O COMPRESSOR.

2 - APLIQUE O TABULEIRO POR BAIXO DO PONTO DE PURGA. 3 - ABRA A TORNEIRA OU BUJÃO DE PURGA.

4 - ESCORRA ATÉ DEIXAR DE SAIR LÍQUIDO. 5 - FECHE A TORNEIRA OU O BUJÃO DE PURGA.

6 - RETIRE O TABULEIRO E DESPEJAR EM LOCAL ADEQUADO

Exemplos de exercícios práticos a desenvolver no seu posto de trabalho e de acordo com a matéria constante no presente módulo.

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Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas A.2

CEPRA

Exercícios Práticos

EXERCÍCIO N.º 2 - MANUTENÇÃO DA PISTOLA DE AR.

- EXECUÇÃO DA MANUTENÇÃO DE UMA PISTOLA DE AR, REALIZANDO AS TAREFAS

INDICADAS EM SEGUIDA, TENDO EM CONTA OS CUIDADOS DE HIGIENE E SEGURAN-ÇA. EQUIPAMENTO NECESSÁRIO - PISTOLA DE AR - TABULEIRO METÁLICO - DILUENTE - PINCEL - TRAPOS

- CHAVES DE BOCAS, SE NECESSÁRIO - ESTILETE

TAREFAS A EXECUTAR

1 - DESLIGUE A MANGUEIRA DE AR COMPRIMIDO. 2 - DESMONTE A PISTOLA DE AR.

3 - COLOQUE UM POUCO DE DILUENTE NO TABULEIRO, MOLHE O PINCEL E COM ESTE LAVE TODOS OS COMPONENTES E PONTOS ACESSÍVEIS.

4 - DESENTUPA ORIFÍCIOS COM O ESTILETE, CASO SEJA NECESSÁRIO.

5 - VERIFIQUE O ESTADO DO BICO E CORRIJA COM UMA BROCA DE IGUAL DIÂMETRO, CASO SEJA NECESSÁRIO.

6 - VERIFIQUE O ESTADO DE DESGASTE DA VÁLVULA E DO VEIO DO GATILHO. 7 - LUBRIFIQUE COM ÓLEO A VÁLVULA E DO VEIO DO GATILHO.

8 - MONTE A PISTOLA.

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GUIA DE AVALIAÇÃO DOS

EXERCÍCIOS PRÁTICOS

EXERCÍCIO PRÁTICO Nº 1 – PURGA DE UM RESERVATÓRIO

TAREFAS A EXECUTAR NÍVEL DE EXECUÇÃO GUIA DE AVALIAÇÃO Desliga o compressor. 3

Aplica o tabuleiro por baixo do ponto de

purga. 2

Abre a torneira ou bujão de purga. ₄ Deixa escorrer até parar de sair líquido.

4

Fecha a torneira ou bujão de purga.

5

Retira o tabuleiro e despeja-o em local

adequado. 2

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Rede de Ar Comprimido e Manutenção de Ferramentas Pneumáticas A.4

Guia de Avaliação dos Exercícios Práticos

EXERCÍCIO PRÁTICO Nº 2 – MANUTENÇÃO DA PISTOLA DE AR

TAREFAS A EXECUTAR NÍVEL DE EXECUÇÃO GUIA DE AVALIAÇÃO Desliga a mangueira. ₂ Desmonta a pistola. ₂

Lava todos os componentes

e pontos acessíveis. 2

Desentope, se necessário. ₁

Verifica o bico e corrige

com broca, se necessário. 3

Verifica desgaste da válvula

e do veio. 2

Lubrifica válvula e gatilho. ₂

Monta a pistola. ₃

Verifica o correcto funcionamento. ₃