Av1 - Comandos Hidráulicos e Pneumáticos

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Av1 - Comandos Hidráulicos e Pneumáticos
1) Uma oficina de alta performance está projetando um sistema de ar comprimido para alimentar diversas ferramentas pneumáticas, incluindo pistolas de pintura HVLP (High Volume, Low Pressure), lixadeiras orbitais e chaves de impacto. Para garantir um acabamento de pintura impecável e a longevidade das ferramentas, a qualidade do ar é primordial. O sistema deve ser capaz de remover partículas sólidas, água (líquida e vapor) e aerossóis de óleo. O engenheiro responsável pelo projeto está definindo a sequência correta dos componentes de tratamento de ar, que serão instalados após o compressor e o reservatório principal.
Analise as afirmativas a seguir sobre a sequência e função dos componentes de tratamento de ar em um sistema pneumático de alta qualidade.
I. O secador por refrigeração é colocado após o reservatório, sendo responsável por resfriar o ar e condensar a maior parte do vapor de água.
II. Um filtro coalescente pode ser instalado imediatamente após o secador por refrigeração para remover aerossóis de óleo e água que não foram condensados.
III. Um filtro de partículas pode ser posicionado antes do secador para proteger suas delicadas passagens internas de partículas sólidas maiores, provenientes do reservatório ou da tubulação.
IV. O compressor é o último elemento na unidade de condicionamento antes da ferramenta, adicionando uma névoa de óleo para lubrificar seus componentes internos.
Com base na sua análise, está correto o que se afirma em: 
Alternativas:
· a) I, II e IV, apenas.
· b) II e III, apenas.
· c) I, III e IV, apenas.
· d) I, II, III, IV.
· e) I, II e III, apenas.
2) Um dispositivo de segurança em uma máquina requer que um escudo de proteção desça e cubra a área de operação antes que o ciclo principal comece. O escudo é movido por um cilindro pneumático de simples efeito e retorno por mola. O comando para descer o escudo é elétrico, vindo de um CLP. No entanto, o projetista quer que, mesmo que o sinal elétrico do CLP seja um pulso curto, o escudo desça completamente e permaneça na posição avançada. O retorno do escudo só deve ocorrer quando um segundo sinal elétrico, vindo de um botão de reset manual, for acionado.
Analise as afirmativas sobre a solução eletropneumática para o problema.
I. A válvula de controle direcional para o cilindro deve ser do tipo 3/2 vias biestável, acionada por duplo solenoide.
II. O CLP deve ser programado obrigatoriamente na linguagem FBD.
III. O sinal do botão de reset manual deve ser utilizado para desligar a alimentação do CLP.
IV. O cilindro pneumático do sistema pode ser substituído por um modelo hidráulico qualquer sem prejuízo ao funcionamento do sistema.
Com base na sua análise, está correto o que se afirma em: 
Alternativas:
· a) I, apenas.
· b) I, II e III, apenas.
· c) III e IV, apenas.
· d) I, II, III e IV.
· e) II e IV, apenas.
3) Uma empresa de automação industrial foi contratada para desenvolver uma máquina para a indústria farmacêutica. A máquina deve executar duas tarefas principais. A Tarefa 1 consiste em manipular frascos leves de plástico, exigindo movimentos extremamente rápidos (ciclos de menos de 1 segundo) e operando em um ambiente de sala limpa, onde qualquer contaminação por óleo é inaceitável. A Tarefa 2 envolve a compressão de pós farmacêuticos em comprimidos, uma operação que requer a aplicação de uma força muito elevada, de forma lenta e com controle micrométrico de posição para garantir a dosagem e a densidade corretas do comprimido. A equipe de engenharia precisa decidir qual tecnologia de acionamento (hidráulica ou pneumática) é a mais adequada para cada tarefa, considerando as vantagens e desvantagens intrínsecas de cada sistema.
Com base em uma análise aprofundada das características dos sistemas hidráulicos e pneumáticos, avalie as afirmativas a seguir para determinar a solução de projeto mais adequada.
I. Para a Tarefa 1, um sistema pneumático é o mais indicado, pois o ar comprimido, se devidamente tratado, é um fluido limpo, e os atuadores pneumáticos permitem altíssimas velocidades de deslocamento.
II. Para a Tarefa 2, um sistema hidráulico é a escolha correta, pois o fluido hidráulico é praticamente incompressível, permitindo a aplicação de grandes forças e um controle de velocidade e posição de alta precisão.
III. Seria tecnicamente inviável utilizar um sistema hidráulico para a Tarefa 1, pois a necessidade de linhas de retorno e o risco de vazamentos de óleo comprometeriam os requisitos de limpeza e velocidade do ambiente.
IV. Seria inadequado utilizar um sistema pneumático para a Tarefa 2, pois a compressibilidade do ar dificulta o controle preciso de movimentos lentos sob alta carga e limita a força máxima aplicável em comparação com a hidráulica.
Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.
Alternativas:
· a) I e IV, apenas.
· b) II e III, apenas.
· c) I, II e III, apenas.
· d) II, III e IV, apenas.
· e) Todas as afirmativas estão corretas.
4) Uma indústria de plásticos de engenharia está projetando uma nova célula de produção para moldar peças de alta precisão. O processo envolve a injeção de polímero em um molde que é fechado por uma prensa hidráulica. Para garantir a qualidade dimensional das peças, a força de fechamento do molde deve ser de 270.000 N. O sistema hidráulico da planta opera com uma pressão de trabalho estável de 135 bar. A equipe de engenharia precisa dimensionar o atuador (cilindro) principal da prensa. Além disso, para otimizar o ciclo, o avanço do cilindro (fechamento do molde) deve ocorrer em 5 segundos, percorrendo um curso de 40 cm. O projetista precisa calcular o diâmetro mínimo do pistão para atingir a força requerida e, a partir disso, determinar a vazão que a bomba hidráulica deve fornecer para este atuador.
Considerando que 1 bar ≈ 10 N/cm², quais são, respectivamente, o diâmetro mínimo do pistão (Dp) e a vazão de avanço (Qa) necessários para esta aplicação? 
Alternativas:
· a) Dp ≈ 14,0 cm e Qa ≈ 18 L/min.
· b) Dp ≈ 16,0 cm e Qa ≈ 96 L/min.
· c) Dp ≈ 15,0 cm e Qa ≈ 92 L/min.
· d) Dp ≈ 16,0 cm e Qa ≈ 28 L/min.
· e) Dp ≈ 15,0 cm e Qa ≈ 19,L/min.
5) Um engenheiro de automação está projetando o circuito de comando para um dispositivo de estampagem. Para garantir a segurança do operador, a máquina só pode ser acionada se duas condições forem atendidas simultaneamente: o operador deve pressionar um botão com a mão esquerda E outro botão com a mão direita. Além disso, existe a opção de acionar a máquina a partir de um pedal, independentemente dos botões manuais. Portanto, a lógica final para o acionamento do atuador de estampagem é: (Botão Esquerdo E Botão Direito) OU Pedal. Para implementar essa lógica de forma puramente pneumática, o engenheiro precisa combinar válvulas que executem as funções lógicas "E" e "OU".
Qual é a combinação correta de válvulas de bloqueio (lógicas) e sua interligação para implementar o circuito de comando descrito? 
Alternativas:
· a) As saídas das duas válvulas dos botões manuais são conectadas às entradas de uma válvula seletora (OU). A saída desta válvula é então conectada a uma das entradas de uma válvula de simultaneidade (E), cuja outra entrada é conectada à válvula do pedal.
· b) As saídas das duas válvulas dos botões manuais e da válvula do pedal são conectadas às três entradas de uma válvula de simultaneidade especial.
· c) As saídas das duas válvulas dos botões manuais são conectadas às entradas de uma válvula de simultaneidade (E). A saída desta válvula de simultaneidade e a saída da válvula do pedal são conectadas às duas entradas de uma válvula seletora (OU).
· d) As saídas das duas válvulas dos botões manuais são conectadas às entradas de uma válvula seletora (OU). A saída da válvula do pedal também é conectada em paralelo à saída da válvula seletora.
· e) A saída da válvula do Botão Esquerdo e a saída da válvula do pedal são conectadas a uma válvula de simultaneidade (E), e a saída desta é conectada em série com a válvula do Botão Direito.
SLB-Private
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