Guia de bolso para distribuição do ar

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Texto

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Guia de bolso

Guia de bolso

para distribuição do ar

para distribuição do ar

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Introdução

Introdução

Ferramentas pneumáticas e sistemas de ar comprimido são usados em todas Ferramentas pneumáticas e sistemas de ar comprimido são usados em todas as industrias. Este folheto foi produzido pela Atlas Copco para servir de as industrias. Este folheto foi produzido pela Atlas Copco para servir de

apoio à compreensão dos sistemas de ar comprimido, de maneira a fornecer  apoio à compreensão dos sistemas de ar comprimido, de maneira a fornecer  as informações básicas para uma correta planificação e para ilustrar os

as informações básicas para uma correta planificação e para ilustrar os inconvenientes dos custos adicionais a que ficam sujeitos os objetivos destes inconvenientes dos custos adicionais a que ficam sujeitos os objetivos destes sistemas.

sistemas.

Será de grande valor para os engenheiros e projetistas preocupados com os Será de grande valor para os engenheiros e projetistas preocupados com os objetivos, instalação e manutenção dos sistemas de

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Índice

Índice

Página Página 1. Como pode a pr

1. Como pode a produtividade serodutividade ser aumentada quando se trabalaumentada quando se trabalhaha com

com arar comprimido...comprimido...4...4

1.1

1.1 Exemplos práticExemplos práticos quando os quando esmerilhar, esmerilhar, furar e apefurar e apertar com parafusartar com parafusadeirasdeiras  pistola,

 pistola, angulares,de angulares,de impulso impulso ou cou chaves haves de de impacto...impacto...5...5 1.2

1.2 Qual Qual é é a a queda queda de de pressão pressão aceitável?aceitável? ...10...10

2. Como escolher

2. Como escolher acessórios de linha...acessórios de linha...11...11

2.1 Questões chave

2.1 Questões chave ...11...11 2.2 Seleção típica

2.2 Seleção típica das mangueirasdas mangueiras...13...13 2.3 Acessórios para linhas de ar

2.3 Acessórios para linhas de ar ...15...15 Válvulas de corte, unidades de

Válvulas de corte, unidades de preparação de ar, válvulas anti-fugas,preparação de ar, válvulas anti-fugas, mangueiras, mangueiras com roldana, mangueiras em espiral, balancins mangueiras, mangueiras com roldana, mangueiras em espiral, balancins com mangueira, engates de orelha, ligações macho e fêmea, mangueira com mangueira, engates de orelha, ligações macho e fêmea, mangueira com abraçadeira, equili

com abraçadeira, equilibradores e braços de suspensãobradores e braços de suspensão ...1...15 – 235 – 23

3. Instalação 3. Instalação ...24...24 4. Manute 4. Manutençãonção ...26...26 4.1 4.1 VVazamentosazamentos ...26...26

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1. Como pode a produtividade ser

1. Como pode a produtividade ser

aumentada quando se trabalha com

aumentada quando se trabalha com

ar comprimido

ar comprimido

Uma pressão baixa reduz o desempenho de Uma pressão baixa reduz o desempenho de quase todas as ferramentas

quase todas as ferramentas pneumáticas.pneumáticas. Ferramentas pneumáticas são de máxima Ferramentas pneumáticas são de máxima efi-ciência a uma pressão de 6,3 bar. Se a

ciência a uma pressão de 6,3 bar. Se a  pressão for baixa, a eficiência cai  pressão for baixa, a eficiência cai

radical-mente e a produtividade diminui. Muitas das mente e a produtividade diminui. Muitas das instalações de ar existentes podem ser instalações de ar existentes podem ser mel-horadas escolhendo os acessórios de linha horadas escolhendo os acessórios de linha corretos. O tempo de retorno do corretos. O tempo de retorno do investimen-to é curinvestimen-to, de um dia a 1 ou 2 anos. Nas to é curto, de um dia a 1 ou 2 anos. Nas  páginas seguintes estão alguns exemplos:  páginas seguintes estão alguns exemplos:

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Esmerilhamento

Os custos de trabalhar com

uma esmerilhadeira

Foi efetuado um teste com a LSS 64 S085, uma esmerilhadeira vertical de 2 kW com

A pressão do ar fornecido pelo compressor  será constante entre 7 ou 7.5 bar, independen-temente da queda de pressão. Com baixo consumo de ar devido a uma pressão baixa na ferramenta, o compressor irá operar ao mesmo nível de pressão mas durante muito mais tempo do que o necessário para que uma tarefa seja desempenhada. Os custos adi-cionais de potência resultam da queda de  pressão e podem ser calculados da seguinte

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Os custos de trabalho quando

O tempo de trabalho para o operador será

Furar

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Os custos de operação quando

aperta com parafusadeiras

Quando aperta com parafusadeiras  Pressão de trabalho 6.3 5.8 bar   torque máximo 248 240 Nm Tempo 0.8 0.9 Seg  

Considerando que o custo para o operador é 20 Euro por hora e o tempo de eficiência de aperto é de 4 horas por dia. Isto significa que o custo normalmente é de 80 Euro por dia.

Usemos a fórmula para a potência extra por  dia, que é necessária quando se trabalha com ferramentas pneumáticas com pressão baixa : (3.68 l/s x 3.6 m3/h x 4.5h x 0.105 kWh)

-(4 l/s x 3.6 m3/h x 4h x 0.105 kWh) = 0.21

kWh/dia

Os custos extra quando se trabalha com ferramentas pneumáticas com pressão baixa é de 0.15 Euro/mês considerando 1 kWh a custar 0.035 Euro.

Parafusadeiras angulares de

Os custos de operação quando aperta

com parafusadeiras

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Chaves de impacto

A) Os custos de trabalho

quando aperta com uma chave

de impacto com controle de

torque

O torque das chaves de impacto aumenta com o tempo. Níveis de torque muito acima dos definidos podem ser alcançados. Chaves de impacto com controle de binário, LTS 37, atingem o torque acima do estabelecido independente da pressão do trabalho. O tempo de atingir o torque aumenta com a queda da pressão. Testes com a ferramenta mostram que existe um aumento de 12.5% do tempo quando a pressão baixa de 0.5 bar. Ao custo do operador de 20 Euro por hora e 4 horas de eficiência nos apertos, isto dá 10 Euro de trabalho desnecessário todos os dias, (200 Euro por mês e 2400 Euro por ano).

Os custos do compressor

Os custos extra quando trabalha com ferra-mentas pneumáticas com pressão baixa é de 0.4 Euro/mês considerando 1 kWh a custar  0.035 Euro.

B) Os custos do trabalho

quando usa chave de impacto

Para a chave de impacto LMS 37, o torque é dependente da pressão de trabalho. Testes

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Ferramentas

de impulso

hidráulico

Custos de trabalho para as

ferramentas de impulso

hidráulico:

Testes efetuados na Atlas Copco mostram que diminuindo significativamente a pressão do trabalho, aumenta o tempo de aperto e reduz o torque conseguido. Os testes foram feitos com a ErgoPulse 8 XS. Foram obtidos os seguintes resultados:

ErgoPulse 8 XS

Pressão Tempo Torque   6.3 bar 6.5 s 48.3 Nm 5.3 bar 10 s 44.3 Nm 4.3 bar 10 s 38.2 Nm

Os custos do compressor

quando aperta com ferramentas

de impulso

A ErgoPulse 8 XS normalmente necessita de 9 l/s mas com 1 bar de queda de pressão o consumo de ar é reduzido a 80%*), então 9 l/s x 80% = 7.2 l/s. O tempo de trabalho para o operador será 50% mais, o que dá 150% x 2.67 horas (2 horas, 40 minutos) = 4 horas. Para comprimir 1m3 necessita-se

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aproxima-LUM21

LMS37

LBB36

LSS53

Realidade

 Na prática, muitos locais de trabalho, trabal-ham com pressão entre 3-5 bar o que leva a uma perda de energia e de produtividade sig-nificantes. A Atlas Copco pode ajudá-lo a medir a pressão de utilização de ar com um simulador de ferramenta de ar comprimido. Os cálculos seguintes podem ser efetuados

1.2 Qual é a queda de

pressão aceitável?

A queda de pressão depende do volume con-sumido do ar, alto consumo – alta queda de  pressão. Assim, a queda de pressão numa

instalação depende do volume requerido pela ferramenta. Perdas na unidade de preparação do ar, ligações e mangueiras não devem ser  mais elevadas do que 0.6-1.0 bar. É o

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razoá-2. Como escolher acessórios para linhas de ar

A capacidade dos acessórios para linhas de ar  da Atlas Copco foram medidos e o consumo é estabelecido com a queda de pressão

correspondente. Isto faz com que seja possí-vel ao utilizador escolher os acessórios corre-tos para a aplicação e atingir uma queda de  pressão aceitável.

Restrições como ligações pequenas, man-gueiras compridas com diâmetro muito  pequeno, provocam quedas de pressão. Mangueiras em espiral são, devido à sua forma, muito longas e assim provocam uma grande queda de pressão. A alternativa, uma mangueira PVC normal deve ser considera-da, em todos os casos com atenção à queda de pressão. Todas as ligações numa insta-lação provocam queda de pressão. Por 

exemplo uma mangueira com abraçadeira faz com que o trabalho com a ferramenta seja mais fácil mas as ligações extras e um

– A ferramenta necessita de lubrificação?

Os fabricantes de ferramentas de ar com- primido fazem ferramentas com alhetas

especiais que não necessitam de lubrifi-cação. Também as turbinas não necessitam de lubrificação. Porém algumas ferramen-tas necessitam de lubrificação e esferramen-tas se o tempo de operação for pequeno necessi-tam de lubrificação direta, se o tempo de operação for longo, necessitam de um lubrificador de óleo por dispersão.

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– Trabalho ambiental: a escolha de

aces-sórios é influenciada pelo trabalho

ambiental. Uso, ao ar livre ou ambientes duros, como fundições, necessitam de acessórios para linhas de ar mais resisten-tes do que trabalho de bancada interior 

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– uma mangueira em espiral com uma ligação macho para o FRL e  uma ligação fêmea/macho na outra.

Um balancim com mangueira é usado para  parafusadeiras retas, em necessidade de

ligações que dependem, se o operador preci-sa de mudar de ferramenta ou não.

Características da instalação

das mangueiras para

ferramentas de aperto

Pequenas ligações como a ErgoQIC 08 e QIC 10 são apropriadas para ferramentas de aperto que necessitem de um baixo consumo de ar. Chaves de impacto de grande torque necessitam de ligações de tamanho superior. O diâmetro das mangueiras para ferramentas de aperto podem ser na maioria dos casos de 6 a 13 mm e o comprimento é normalmente de 3-5 m. Em alguns poucos casos as man-gueiras são largas e compridas.

A maneira mais comum de usar uma man-gueira em espiral pequena é com uma para-fusadeira reta conjuntamente com um

balan-2.2 Combinação das características das mangueiras

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– uma mangueira principal com um pequeno chicote com abraçadeira antes da ferramenta.

Uma mangueira principal juntamente com um chicote com abraçadeira é recomendada onde há impactos duros entre as ligações

(chaves de impacto) ou quando as tas são muito pesadas e o peso das ferramen-tas pode partir as ligações.

Uma mangueira principal juntamente com um chicote com abraçadeira é recomendada onde há duros impactos nas ligações (ferra-mentas percursivas e algumas lixadeiras) ou quando as ferramentas são muito pesadas e o  peso das ferramentas pode partir as ligações.

Instalação típica para

mangueira com ferramentas

de remoção de material

As ligações de tamanho superior devem ser  usadas quando o consumo do ar é mais eleva-do eleva-do que nas ferramentas de aperto, (Ergo QIC 10, OIC 15 e Engate de orelha). As ligações pequenas são usadas para pequenas esmerilhadeiras tal como a LSF. O tamanho das mangueiras para ferramentas de remoção

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Válvulas de corte

Uma vez que as válvulas de corte têm um efeito significante no desempenho das ferra-mentas de ar comprimido, uma válvula de corte tipo esfera garante uma perda de

 pressão insignificante e deve ser a escolhida. Para evitar oscilações repentinas de pressão, o seu desenho deve permitir ao operador, abrir e fechar, lentamente a válvula de esfe-ra. Válvulas de esfera devem ser utilizadas nas unidades de preparação de ar. Quando ligações por engate de orelha são usadas, as válvulas de esfera são a única maneira de desligar o fluxo de ar.

Há dois tipos de válvulas de corte de ar dis- poníveis: BAL e BAL-1A. Ambas são

lubri-ficadas com silicone não oleosa, o que é par-ticularmente importante quando em pintura,  porque as gotas de silicone destroem a

superfície pintada. O tipo de válvulas BAL  podem ser usadas em qualquer posição entre

Unidades de preparação de ar

O conjunto da Atlas Copco de unidades de  preparação de ar – MINI, MIDI, MIDI +

DOSOL e MAXI – abrange três níveis de consumo de ar. Escolher o tamanho adequa-do é simplificaadequa-do usanadequa-do as seguintes

 pontos:

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Como montar unidades de

preparação de ar

Quando escolher MIDI:

MIDI é apropriado para a maioria das ferra-mentas de aperto, ferraferra-mentas de percussão, furadeiras, tesouras, serras e pequenas esme-rilhadeiras s (aproximadamente 90% de todas as aplicações). Unidades MIDI podem ser usadas até 43 l/s. O MIDI tem uma

ligação de rosca 1/2”.

Quando escolher MIDI + DOSOL:

Quando o tempo de operação para a ferra-menta é pequeno ou quando a ferraferra-menta tem um consumo de ar muito pequeno e necessita de uma lubrificação direta. Um fluxo de óleo é enviado à ferramenta assim que o gatilho é puxado. Alguns casos típicos são as ferramentas de aperto. MIDI +

DOSOL podem ser usadas para ferramentas com consumo de ar de 2.3 l/s até 43 l/s.

Quando escolher MAXI:

MAXI é um perfeito complemento do MIDI, especialmente quando existe um grande

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con-Filtros de ar

O filtro separa impurezas tal como água e  partículas sólidas. Se não usar filtros em

combinação com ferramentas de ar compri-mido significa menos tempo de vida de ser-viço, altos custos de manutenção e baixa efi-ciência. Sistemas de ar antigos com resfria-dores , provocam ferrugem e trabalhar com

xo de 0,2 bar (necessita que o fornecimento de ar seja fechado regularmente). Com dre-nagem automática o copo é esvaziado quan-do a água acumulada atinge um certo nível. Um copo de metal protetor é usado quando há possibilidade de haver solventes no meio ambiente. Solventes que fazem com que o copo de policarbonato fique frágil, sendo eles químicos, acetona, benzeno, glicerina, alguns hidráulicos e óleos sintéticos, cloro-fórmio, álcool metílico, tetracloreto de car- bono e solventes similares, bissulfureto de

carbono, perchlorethylene, tolueno, trichlo-rethylene, xilénio, (nitrocelulose diluída) e ácido acético. Se o copo convencional parte, então, deve se usar um copo de metal. Um copo de metal protetor os quais são norma em alguns mercados.

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12 m3/h a 7.5 bar. 1.3 kWh custa 0.035 x 1.3

= 0.04 Euro / hora; 4 horas de trabalho efec-tivo por dia é 0.18 Euros por dia, 3.64 Euros  por mês, 43.7 Euro por ano.

Pressão da Consumo de ar   ferramenta 

6.3 bar 100%

7.0 110%

8.0 bar 125%

Veja página 41 para uma tabela completa:  relação entre a pressão na ferramenta e o  consumo de ar.

Reguladores de pistão usam o ar para regular  e por consequência reagem mais lentamente. Por outro lado, pode improvisar as caracte-rísticas do regulador, desde que seja mantida a pressão de saída acima do fluxo de ar. Reguladores de pistão devem ser usados nas operações com fluxo de ar onde precisão é essencial e resposta lenta pode ser aceitável, tipicamente para alguns motores.

mostram que a saída da potência da rebarba-dora diminui em 15-20% depois de 20 minu-tos quando não é lubrificada.

O tipo mais comum de lubrificadores, é o lubrificador a óleo por dispersão, com forne-cimento de óleo para a mangueira de ar. É usado para lubrificar ferramentas de ar com- primido que funcionam com um tempo de

operação normal. Devem ser usados copos de metal quando existe um meio ambiente agres-sivo, (veja filtros). Um copo de vidro pode ser usado com unidades com copo de metal. Para ferramentas de ar que partem e param em pequenos intervalos ou têm um pequeno consumo de ar, deve ser usado um lubrifica-dor Dosol. Este fornece óleo através de um tubo capilar inserido na mangueira directa-mente à ferramenta e é controlado pelo iní-cio da frequência da ferramenta. Muitas ferramentas de aperto, exceto de palhetas isentas de lubrificação, podem ser usadas em combinação com um lubrificador direto.

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Válvula anti-fugas

Quando uma mangueira sobre pressão se solta, a mangueira começa a perder o ar  comprimido de uma maneira incontrolada, chicoteando de um lado para o outro. Isto  pode ferir pessoas, danificar as peças de tra- balho e destruir o meio ambiente. Uma

Mangueiras

Mangueiras devem ser escolhidas para ir ao encontro das exigências do trabalho no meio ambiente. As mangueiras devem ter um com- primento de 3-5m para assegurar mobilidade

suficiente no local de trabalho e limitar a queda de pressão. Para ferramentas de ar  comprimido pequenas, CABLAIR é reco-mendado por ser PVC macio, e 30-50% mais leve do que uma mangueira PVC convencio-nal, e deve ser usada para operações de

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ban-Mangueiras em espiral

Uma mangueira em espiral conjuntamente com balancins é ideal para aplicações verti-cais. Mangueiras em espiral são, devido à sua forma, muito longas e assim têm uma queda de pressão muito grande. Para evitar  grandes perdas, escolha uma mangueira em espiral pequena.

Há mangueiras em espiral de três materiais disponível no conjunto da Atlas Copco: nylon, pebax e polyurethane. As caracteristi-cas são as seguintes:

Muitos fabricantes oferecem pequenos

A tabela abaixo pode ser usada para o  máximo fluxo de ar (l/s) através de  tamanhos diferentes das mangueiras. Mangueira Comprimento máximo  Modelo 5 m 10 m 20 m 40 m   03  0.7 – – –   05  2.1 0.7 – –   06  4 2.1 0.7 –   08  7.5 4 2.1 0.7   10  13 7.5 4 2.1 13  21 13 7.5 4   16  43 21 13 7.5   20  75 43 21 13   25  125 75 43 21

Regras gerais são: manter grande o diâmetro das mangueiras, usar ligações de fluxode ar  grandes, usar unidades de preparação de ar  com baixa queda de pressão. Todas estas

Materiais Mantém Tamanho Ligação   medidas espiral direta à   em comp. ferra-  

menta 

Nylon ótimo grande não   PEBAX melhor médio sim Polyurethane bom pequeno sim

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 Neste caso é usado um balancim com man-gueira. A linha de ar é ligada ao equilibrador  e leva o ar através da mangueira que pode ser puxada para um comprimento variável. Balancins com mangueira são escolhidos de acordo com o fluxo de ar requerido e com o  peso da ferramenta.

Elo de ligação

Para parafusadeiras, ferramentas de impulso, furadeiras ou lixadeiras, a mangueira é algu-mas vezes desajeitada na maneira como se

Ferramentas de remoção de material

Ferramentas de remoção de material necessi-tam de muito ar e a aplicação é dura. Isto no entanto é de grande importância para escol-her grandes ligações para elas funcionarem corretamente. ErgoQic 10, QIC 15 e engates de orelha fornecem a capacidade de fluxo suficiente. Pequenas lixadeiras, necessitam de pequenas ligações como ErgoQIC 08. Para um máximo fluxo de ar recomendado são as seguintes (queda de pressão 0.2 bar):

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Engates macho de segurança

Quando a mangueira tiver mais do que 3 metros, o ar pressurizado deixado na man-gueira pode provocar um chicoteamento quando a mangueira é desligada, por isso deve ser usada uma ligação de segurança. A ligação de segurança deixa o ar sair muito lentamente quando a mangueira é desligada. Quando usar engates de segurança, o fluxo de ar é reduzido em 20%. Quando, por  exemplo, uma mangueira de 16mm, de 5m é usada com um engate de segurança e com uma mangueira com chicote, irá acontecer o

diâmetro exterior de 22-40 mm.

De simples aperto, abraçadeiras de pressão média são recomendadas para usar com CABLAIR e pequenas mangueiras PVC. Abraçadeiras de pressão média (pressão quente) são recomendadas para mangueiras PVC e para pequenas mangueiras de borra-cha até 16mm de diâmetro. Para mangueiras de borracha acima dos 16mm, devem ser  usadas abraçadeiras de trabalho duro.

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Braço articulado

Estes parâmetros são suficientes para escol-her o braço do catálogo. As questões a serem respondidas são: qual é a área de trabalho a ser coberta pela configuração da ferramen-ta/braço? Qual é o aspecto do local de tra- balho? Há algum fato a se considerar no

pro-cesso de trabalho? Deverá a ligação da ferra-menta ser firme ou flexível?

E mais, deverá a ferramenta ser ligada à  parte de cima ou à parte de baixo do punho?

Se a ligação for feita à parte de cima, o com- primento da ferramenta deve ser adicionada

ao alto do pilar necessário. Deverá ser usado um adaptador? Deverá ser usado um mola extra, (se a ferramenta for mais leve ou mais  pesada do que a série normal)?

O braço articulado tanto pode estar de pé com a disposição de um pilar como pode ser  fixado à parede com um conjunto de fixação. Os pés podem ser fixados à bancada de tra- balho com grampos.

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Se uma válvula anti-fugas for instalada com mangueiras normais, a proteção deverá ser  instalada entre a ligação e a unidade FRL de acordo com a figura acima.

Se uma válvula anti-fugas for instalada com mangueiras em espiral ou balancins com mangueira e uma mangueira extra normal, a  proteção deverá ser instalada entre a

gueira em espiral (ou equilibrador com man-gueira) e uma mangueira normal de 16mm com um máximo de 5 metros de acordo com a figura acima. Se os 16mm de mangueira não são precisos a válvula anti-fugas deve

mangueira é usar um torno mecânico. À medida que a ligação e a mangueira é posta no torno ,um pouco de água e sabão deve ser  adicionada a ambas. Isto faz com que seja mais fácil trocar a mangueira no fim da

ligação macho/fêmea. A abraçadeira da man-gueira deverá nessa altura ser montada.

Quando usar abraçadeiras de pressão a quen-te, use uma chave de porca ou uma

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4.2 Tabela de

manutenção

Uma manutenção regular deve ser feita no sistema de ar.

 – Todos os locais de trabalho devem ser  verificados com um simulador de ferra-menta de ar de dois em dois meses. O simulador de ferramenta de ar deve ser  conectado à mangueira e o fluxo de ar 

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5. Segurança

Válvulas de esfera: Quando não estiver em

trabalho, desligue o compressor de ar com a válvula de corte. Abra todas as válvulas de esfera por ordem afim de evitar apertos impróprios.

Todas as unidades de preparação do ar:

Esteja ciente que os solventes podem mudar  a estrutura dos copos de Policarbonato tor-nando-os quebradiços. É necessário usar um equipamento especial quando se usar solven-tes agressivos.

Policarbonato tem uma boa resistência quí-mica a todos os solventes exceto aos quími-cos que contém acetona, benzeno, glicerina, alguns óleos hidráulicos e sintéticos, álcool metílico clorofórmio, tetracloreto de carbono (e solventes similares), bissulfureto de car- bono, perchlorethylene, tolueno,

trichlo-rethylene, xilénio, (nitrocelulose diluída) e

Engates de orelha: estão sempre abertos e

devem ser usadas com muito cuidado. A seguinte ordem deve ser seguida:

Quando abrir ...

1. feche a válvula de esfera

2. funcione com a ferramenta de maneira a  permitir o escoamento do ar 

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– Abraçadeiras e engates: Verifique se as

abraçadeiras estão correctamente apertadas.

Uma chave manual deve ser escolhida

quan-– Válvula anti-fugas: Quando o encaixe

fica mais largo na mangueira pressurizada, a mangueira começa a chicotear de uma

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6. O que é o ar comprimido?

Como todos sabemos, o ar é vital para a vida na terra e nós o respiramo-lo a toda a hora. Definindo-o, ar é uma mistura de gás incolor, inodoro e insipido que é constituído princi- palmente de nitrogénio, oxigénio e algum

vapor de água. O ar está constantemente contaminado com partículas sólidas, como a areia, fuligem e partículas de sal; a sua com- posição é relativamente constante desde o

nível do mar até uma altitude de 25 km. Quando o ar pode ser comprimido, torna-se de uma maneira segura, com versatilidade média para transmitir e criar energia. Mas o que é o ar comprimido? De uma maneira simples, a atmosfera em funcionamento.

Gravidade ao nível do mar

Todos os materiais, incluindo pequenas partí-culas do ar, são atraídos para a terra pela

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=

O ar é um gás, que é feito de moléculas rela-tivamente livres. Quando é “espremido” ou comprimido pela gravidade, a força não está só na direção da terra mas em todas as

direções. Se o ar, ou qualquer outro gás, é comprimido mais extensivamente –

mecani-sistema menos a pressão absoluta fora do sistema. Em outras palavras, a pressão abso-luta é usada para fazer cálculos. A pressão manométrica é o valor lido no medidor de  pressão ou manómetro ex. de uma unidade

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Queda de pressão

A pressão de trabalho é gerada pelo com- pressor e fornecida à ferramenta através de

tubos e mangueiras. No transporta do ar   pressionado, a pressão é reduzida por

obstá-culos, tais como restrições, curvas, passa-gens estreitas, etc. Esta redução é chamada queda de pressão. A queda de pressão

acon-Flow

Pressure

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A distribuição do ar é o elo critico entre a

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Se o compressor for para fornecer ar para diferentes locais, uma linha principal deve funcionar para cada local.

Isto faz com que seja possível ajustar a qua-lidade e pressão do ar de acordo com as exigências de cada unidade.

Anel principal e baixadas

O anel principal que distribui o ar dentro do local de trabalho deve ser instalado de

maneira a que o ar chegue ao local de trabal-ho, ou seja, à ferramenta. Funcionando

assim, áreas de comprimentos excessivos.  Normalmente o anel principal funciona

como uma linha que circunda os locais. Isto significa que se um grande requerimento de ar inesperado acontece em alguma linha de serviço, este pode ser alimentado de duas direções.

Isto irá reduzir a queda de pressão e provi-denciar um nível, mais estável de pressão em todo o sistema.

do local de trabalho quanto possível. Isto serve para evitar uma mangueira muito longa  para a ferramenta o que pode resultar numa

grande queda de pressão. Se houver algum risco de condensação em alguma parte do sistema, a linha de serviço deverá ser ligada à parte de cima da linha principal de distri- buição.

Usuários de ar (ferramentas

com os seus acessórios para

linhas de ar)

São os usuários do sistema de distribuição do ar, são as ferramentas de ar comprimido, conjuntamente com as suas unidades de pre- paração do ar ou qualquer outro

equipamen-to de consumo de ar. Em outras palavras, tudo o que é instalado a seguir à válvula de esfera. Para prevenir fugas e para manter a  pressão correta, os acessórios da linha de ar,

assim, como ferramentas e os compressores devem ser de alta qualidade. Os acessórios

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Acessórios para linhas de ar típicos têm incluído: um filtro combinado com um sepa-rador de água, regulador de pressão, lubrifi-cador a óleo de dispersão ou um sistema de lubrificação direta, mangueiras e ligações rápidas. Para uma descrição mais detalhada, veja o capitulo 1.5 do catálogo “Acessórios  para Linhas de Ar”.

Tratamento do ar comprimido

Remover a água do compressor de ar pode ser feito por diferentes meios:

Reservatório de ar

Um reservatório de ar armazena o ar após o compressor. Quando o ar quente com- primido é arrefecido no reservatório, a

água condensa e é separada no fundo do reservatório. Um reservatório de ar é

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Secador por adsorsão

Existem dois tipos de secadores por  adsorsão: regeneração a quente e regene-ração a frio. Secadores de regeneregene-ração a quentes são mais utilizados em grandes flu-xos de ar. Os secadores de regeneração a quente, faz a regeneração do dessecante atra-vés do calor produzido por uma resistência elétrica. Quando se usa compressores de  parafusos isentos de óleo somente pelo calor 

libertado do compressor é feita a regene-ração do dessecante. Pode ser obtido um  ponto de orvalho de –20ºC ou ainda mais  baixo. Um secador por adsorsão com a

capa-cidade de 1000 l/s somente requer um consu-mo de 120 W.

Separação e drenagem da água deve ser  garantida sempre nos secadores de adsorsão. Se o ar comprimido foi produzido usando um compressor lubrificado a óleo, um filtro de separação de óleo deve ser igualmente montado antes do secador de adsorsão. Em

A necessidade de separadores

de água e filtros

Alguns métodos descritos em cima são um ótimo resultado para providenciar a secagem do ar. No entanto é sempre recomendado ter  separadores de água e filtros instalados no sistema de distribuição do ar. Uma pequena queda no desempenho ou permanecer em “stand by” resultará em água e partículas nas tubulação,a qual deverá ser separada pelo fil-tro para evitar reparos antecipadas na ferra-menta. Pequenas quantidades de água podem igualmente ser convertidas em flocos de ferrugem e as partículas nas tubulações deverão removidos pelo filtro.

Custo da tubulação

Instalar um novo sistema de distribuição de ar é um investimento que é pago com produ-tividade melhorada obtida pelo baixo peso e  pequeno tamanho das ferramentas.

Recuperação de calor faz a instalação do compressor ser mais eficiente.Abaixo tem-se

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8. Caso atual: Redução de custos com

ferramentas ErgoPulse

Instalações antigas

Um cliente da Atlas Copco possui a seguinte instalação:

Linha pricipal 1/2”  FRL 3/8” 

❏ Uma mangueira de espiral cria mais

per-das de pressão que uma mangueira nor-mal.

❏ Em uma restrição normal (3/8” FRL) é

criada uma maior queda de pressão do que num (1/2” FRL).

❏ Um engate com baixa capacidade cria

mais queda de pressão que uma alta (ErgoQIC tem a mais alta capacidade de fluxo de ar, comparado com outras

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Custos do compressor velho

Para se ver o efeito do lado do compressor, são recolhidos dados por duas semanas. O cliente tem dois compressores com secadores e refrigeradores.

Compressor 1

55 kW fornecidafi  78 kW consumida  Funciona 1.89 horas por dia à 

carga total 155 l/s fornecido  1.11 horas por dia de 

trabalho em vazio 

Compressor 2 

110 kW fornecida fi  137 kW consumida 

Funciona 4.50 horas por dia à carga  total 314 l/s fornecido  2.50 horas por dia de  trabalho em vazio 

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Reduções de custo poderão ser

feitas nesta nova instalação?

1) Redução dos custos de trabalho

O tempo de aperto com ferramentas ErgoPulse foi estimado em 3 horas/dias  para cada operador.

Como pode ser visto na página 8 deste

Tempo anterior: 3 horas x 50 operado-res = 150 horas / dia.

Custos anteriores: 150 horas x 20 Euros = 3000 Euros / dia

Custos novos do ganho em tempo: 3000 Euros / 150% = 2000 Euros / dia Isto representa uma redução do custo de trabalho de 1000 Euros / dia ou noutras palavras 50 horas todos os dias  para todas as tarefas.

2) Reduzir o consumo de pressão em 1.7 bar

A nova instalação dá à ferramenta uma  pressão de 8.0 bar, mas é melhor ligar 

o regulador para que a ferramenta  possa trabalhar a 6.3 bar e poupar 

energia.

Baixar a pressão do fluxo na unidade FRL de 8.2 bar para 6.5 bar dá uma

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3) Redução do tempo de trabalho para os compressores

O tempo de aperto com a ErgoPulse era desde o principio 50% maior. Isto significa que o compressor também tem de trabal-har 50% mais.

Uma pressão que baixa de 1 bar resulta em 80% de consumo de ar. Veja na página 41 a tabela completa: relação entre a pressão da ferramenta e o consumo do ar e na  página 42 para fórmulas de potência extra

necessária/dia quando trabalha com uma  pressão muito baixa para

ferramentas.

Soma dos custos reduzidos

 Neste caso com Ferramentas ErgoPulse o tempo de redução do operador era um fator  muito importante, igual a 1000 Euros/dia, a  pressão no FRL mais baixa e o menor tempo

de trabalho para o compressor, contribui com (23.7 + 15.8) 39.5 Euros/dia.

Os custos totais para 50 novas instalações era 6400 Euros, 4600 Euros para acessórios de linha de ar e 1800 Euros para gastos com a instalação.

O reembolso quando trabalha com ferra-mentas de impulso é só de 7 ou 8 dias para toda a instalação (o pequeno prazo de reembolso é o mesmo para esmerilha-deiras

As redução da pressão baixa no FRL, e o  baixo tempo de trabalho para o compressor 

de 39,5 Euros/dia que são facilmente esque-cidos, mas o cálculo dá 6400 Euros/39.5

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9. Relação entre a pressão da ferramenta

e o consumo de ar

Pressão da Consumo Ação  ferramenta de ar  

(bar) (%)  

8.0 125 Reduzir a pressão no regulador   7.0 111 Reduzir a pressão no regulador   6.3 bar 100% Ótimo desempenho!  

6.0 96 Aumentar a pressão: mudar os acessórios de ar   5.0 77 Aumentar a pressão: mudar os acessórios de ar   4.0 61 Aumentar a pressão: mudar os acessórios de ar   3.0 44 Aumentar a pressão: mudar os acessórios de ar  

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10. Fórmulas para fazer cálculos dos

custos de potência

Fórmula para potência extra necessária/dia quando se trabalha com

pressão muito baixa nas ferramentas de ar comprimido

A pressão de descarga do compressor será constante ao nível de 7 ou 7.5 bar, e independente do sistema de queda de pressão. Com um consumo de ar muito baixo que é devido a uma  pressão muito baixa na ferramenta, o compressor irá operar à mesma pressão mas por um

longo período de tempo de maneira a que uma tarefa particular seja desempenhada. Os custos da potência adicional resultantes do sistema de alta queda de pressão podem ser calculados da seguinte maneira:

Consumo do ar da Tempo de trabalho em Potência requerida em ferramenta em m3/h horas por dia a uma pressão kWh para o compressor 

a uma pressão baixa baixa na ferramenta para fazer 1 m3 a 7.5 bar 

Consumo do ar da Tempo de trabalho em Potência requerida em ferramenta em m3/h horas por dia a uma pressão kWh para o compressor 

a 6.3 bar de 6.3 bar na ferramenta para fazer 1 m3 a 7.5 bar 

(

X

X

) – 

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Cálculos dos custos do compressor quando se esmerilha

(veja página 5)

Uma LSS 64 S085 normalmente necessita de 50 l/s a 6.3 bar mas com 1 bar de queda de  pressão o consumo de ar é reduzido para 80%*),

então 50 l/s x 80% = 40 l/s

O tempo de trabalho para o operador era 40% maior o que dá: 140% x 3 horas = 4.2 horas

Para comprimir 1 m3 a 7.5 bar necessita aproximadamente 0.105 kWh

Usemos a fórmula da página 42 para potência extra /dia necessária quando se trabalha com  pressão baixa em ferramentas de ar comprimido:

(40 l/s x 3.6 m3/h x 4.2 h/dia x 0.105

kWh)-(50 l/s x 3.6 m3/h x 3 h/dia x 0.105 kWh)=

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Referências

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