O que é uma válvula pneumática? Como funciona e qual a sua função

Uma válvula pneumática, também conhecida como válvula de controle direcional, é usada principalmente para controlar e regular o fluxo de ar. Ele pode ser usado para executar desde funções simples como ligar e desligar um único caminho de fluxo até controle proporcional de pressão e fluxo. Válvulas pneumáticas são categorizados de acordo com seu estilo, tipo, princípio de design, tipo de operação, função, tamanho e aplicação.

Então, como elas funcionam? Vamos descobrir neste artigo, onde falaremos sobre a funcionalidade de uma válvula pneumática, seus componentes, diferentes tipos e aplicações comuns.

Componentes de uma válvula pneumática

Antes de falarmos sobre como essas válvulas funcionam, é importante discutir alguns de seus principais componentes.
Corpo de válvula

Este é o revestimento externo da válvula e normalmente é feito de materiais duráveis, como latão, aço inoxidável ou polímeros projetados. Ele abriga os componentes internos e contém portas e passagens usinadas com precisão para guiar o fluxo de ar através da válvula.

Atuador 

Esta parte é responsável por fornecer o movimento mecânico para abrir ou fechar a válvula. Elas podem ser pneumáticas, hidráulicas ou solenoides, dependendo do tipo de válvula. Atuadores pneumáticos são mais comuns em ambientes hostis.

Elemento de controle (carretel ou gatilho)

Este é o componente mais importante de uma válvula pneumática, pois regula o fluxo de ar. Esses elementos de controle vêm em duas configurações:

Carretel: Um carretel cilíndrico é usado para conectar ou bloquear portas, proporcionando um melhor controle direcional geral.

Poppet: nestes casos, um disco ou esfera deslizante para fechar firmemente a conexão. Elas oferecem melhor desligamento e vazamento mínimo.

Vedações de válvulas

Eles garantem uma operação hermética sob diferentes configurações de pressão e temperatura. As vedações geralmente são feitas de borracha, PTFE ou nitrila.

Quando combinados, esses componentes criam um sistema eficiente que regula a pressão do ar sem nenhum vazamento.

Funcionalidade das Válvulas Pneumáticas

Válvulas pneumáticas são usadas para direcionar e regular o ar comprimido em sistemas pneumáticos. Mas como eles fazem isso? Em termos simples: eles são como controladores de tráfego, ditando quando e para onde o ar flui. No entanto, elas são mais do que apenas um interruptor liga/desliga; algumas válvulas até modulam o fluxo de ar suavemente, o que permite maior controle sobre a velocidade ou pressão do sistema.

Eles são usados principalmente para executar diferentes funções em um sistema:

Controle direcional: Essas válvulas direcionam o ar em padrões específicos para acionar atuadores como cilindros, o que permite que eles se estendam ou retraiam de forma confiável.

Controle de pressão: As válvulas pneumáticas também regulam a pressão do sistema liberando o excesso de ar quando limites seguros são atingidos. Isso evita sobrepressão em aplicações precisas.

Controle de fluxo: Eles gerenciam a taxa de fluxo de ar para garantir uma velocidade consistente do atuador e estabilizar o desempenho do sistema.

Em suma, as válvulas pneumáticas convertem eficientemente sinais de ar comprimido em ações mecânicas. Eles oferecem controle rápido, confiável e preciso para sistemas automatizados modernos 

Não importa se você deseja simplesmente ligar e desligar o fluxo de ar, redirecioná-lo ou ajustar com precisão a pressão e as taxas de fluxo, a válvula pneumática certa pode fazer o trabalho para você.

Tipos e designs populares

Válvulas pneumáticas controlam a direção, a pressão e o fluxo de ar em sistemas automatizados. Eles vêm em uma variedade de designs para atender a essa finalidade.

1. Válvulas de controle direcional

Como o nome sugere, eles controlam a direção do ar em um sistema. Eles geralmente vêm em designs de 2, 3 e 4 vias:

● 2 vias: Eles são usados para controle liga/desliga. Eles são usados para abrir ou fechar um único caminho entre duas portas.

● 3 vias: Eles são ideais para cilindros de ação simples e controlam uma entrada, uma saída e uma porta de exaustão 

● 4 vias: As válvulas de 4 vias vêm em configurações 4/2 ou 5/2 e são usadas em cilindros de dupla ação para reverter o movimento.

2. Válvulas Solenóides

Válvula solenoide é um tipo de válvula controlada por um eletroímã (solenoide). Esta válvula é usada para controlar o fluxo de líquido ou gás em um sistema de tubulação. As válvulas solenoides consistem em duas partes principais: o solenoide (uma bobina de fio) e a válvula.

● Normalmente Fechado (NC): Na posição padrão (sem corrente elétrica), a válvula está em estado fechado. Quando o solenóide recebe uma corrente elétrica, o campo magnético atrai o êmbolo, de modo que a válvula abre e permite o fluxo.

● Normalmente aberto (NÃO): Na posição padrão, a válvula está no estado aberto. Quando o solenóide recebe uma corrente elétrica, o campo magnético atrai o êmbolo, de modo que a válvula fecha e interrompe o fluxo.

3. Válvulas de controle de pressão

Essas válvulas controlam os níveis de pressão seguros e estáveis. Dois tipos comuns são:

● Válvula de alívio: Eles liberam automaticamente o excesso de ar quando a pressão fica muito alta.

● Reguladores de pressão: Mantenha uma pressão de ar constante para aplicações sensíveis.

4. Válvulas de controle de fluxo

Eles são projetados para controlar a velocidade do fluxo de ar. Os tipos comuns incluem:

● Válvulas de agulha ou acelerador: Válvulas de agulha são usadas para ajuste fino do fluxo de ar.

● Válvulas de escape rápido: Essas válvulas permitem a exaustão rápida do ar para tempos de retorno mais rápidos.

Embora esses tipos e designs sejam os mais comumente usados, alguns outros tipos incluem válvulas de carretel e válvulas de assento para aplicações especiais.

Aplicações comuns de válvulas pneumáticas

Válvulas pneumáticas são amplamente utilizadas na automação moderna devido à sua confiabilidade e velocidade. Aqui estão algumas das áreas onde eles causam impacto:

Automação industrial

Em plantas de produção modernas, válvulas pneumáticas são usadas para controlar atuadores pneumáticos, braços robóticos, transportadores e máquinas de embalagem. Eles permitem movimentos precisos e repetíveis em linhas de produção de alta velocidade.

Eficiência energética

As válvulas pneumáticas são muito precisas e liberam exatamente a quantidade de ar necessária na pressão correta, tornando o sistema mais eficiente em termos de energia. Eles são a opção certa para você se você administra instalações de fabricação e quer reduzir seu impacto ambiental, vazamentos e desperdício de energia.

Controle preciso

A precisão é uma das características mais comentadas das válvulas pneumáticas, e com razão. Não importa se você trabalha com produtos farmacêuticos, alimentos e bebidas ou eletrônicos, eles podem tornar seus processos mais controlados. Elas são populares em todos os setores porque mantêm altos padrões quando se trata de monitorar com precisão o ar, o gás ou o líquido que entra e sai das válvulas.

Operações sequenciais

Válvulas pneumáticas não são úteis apenas em sistemas automatizados; elas também são importantes para gerenciar operações sequenciais nesses sistemas. Eles podem executar ações no momento certo e na ordem correta. Isto é particularmente útil para linhas de montagem de fábrica.

Válvulas pneumáticas também são usadas em aplicações especiais, como robótica para garras e atuação, sistemas de freios a ar em veículos pesados e em máquinas agrícolas ou de movimentação de materiais.

Conclusão

As válvulas pneumáticas são essenciais para a automação moderna, pois oferecem controle e regulagem precisos do ar comprimido. Eles oferecem controle preciso de direção, fluxo e pressão para tornar nossos sistemas mais eficientes e seguros ao mesmo tempo.

Entender como eles funcionam e seus tipos comuns pode ajudar você a escolher o mais adequado para suas aplicações. Portanto, certifique-se de entender completamente suas necessidades antes de escolher uma válvula pneumática.