Componentes de segurança pneumática e onde aplicá-los

Com a introdução de sistemas automatizados, a construção de máquinas tornou-se ainda mais complexa. Isso forçou os projetistas a dedicar mais tempo à implementação de novos padrões de segurança. Um bom exemplo disso é a revisão da ISO 13849 em 2006, o que significava que todos os fabricantes de máquinas agora tinham que considerar componentes com classificação de segurança como parte de seu processo de projeto.

Um aspecto particular que deve ser levado em consideração é a segurança dos sistemas pneumáticos. Esses sistemas são usados ​​extensivamente em muitos setores diferentes, por isso é crucial garantir que eles sejam projetados e construídos com a segurança em mente.

Existem alguns componentes-chave que devem ser incluídos em qualquer sistema pneumático para garantir sua segurança. Neste artigo, abordaremos cinco deles.

Cinco principais funções de segurança em um sistema pneumático

1. Proteção contra partidas não planejadas de máquinas.

Uma das funções críticas de segurança que devem estar presentes em qualquer sistema pneumático ou automatizado é a proteção contra o acionamento acidental de máquinas. Esta pode ser uma situação perigosa porque se uma máquina for desligada e religada sem os procedimentos de segurança adequados, poderá causar ferimentos graves a qualquer pessoa nas proximidades.

Existem algumas maneiras de conseguir isso, mas uma das mais comuns é usar válvulas e interruptores de segurança.

Essas válvulas são projetadas para bloquear o fluxo de ar para os atuadores, o que impede a partida da máquina. Por outro lado, os interruptores são usados ​​para detectar quando há perda de pressão do ar. Isso geralmente é uma indicação de que algo deu errado com o sistema e os interruptores desligarão a energia da máquina.

Algumas máquinas possuem eletrônicos embutidos cuja função específica é evitar partidas não planejadas automaticamente. No entanto, ainda existem produtos que exigem um CLP de segurança ou um relé de segurança externo para desempenhar as mesmas funções e cumprir as certificações mínimas de segurança.

2. Proteção contra descarga de exaustão ou pressão de ar.

Um escape ou descarga de pressão de ar é um recurso de segurança usado para liberar a pressão do sistema em caso de emergência. Isso é importante porque, se a pressão se acumular demais, pode causar falha no sistema, levando a ferimentos graves.

A maioria das descargas e exaustão da pressão do ar geralmente ocorrem simultaneamente como uma partida inesperada da máquina. É por isso que os componentes de segurança modernos geralmente combinam as duas funções.

Existem duas maneiras principais de se proteger desse problema:usando uma válvula de escape e uma válvula de descarga.

A válvula de escape libera a pressão gradualmente, o que evita que o sistema falhe abruptamente. Por outro lado, a válvula de descarga é usada para liberar a pressão de uma só vez.

Máquinas baseadas em tecnologias mais recentes estão começando a incorporar sensores de posição e válvulas de partida suave para gerenciar partidas inesperadas e descargas de pressão.

3. Segurando, bloqueando e parando.

A capacidade de parar, bloquear e parar o equipamento de operação é outra função de segurança crucial que os sistemas pneumáticos precisam. Isso é importante porque, se algo der errado com a máquina, ela precisa ser parada rapidamente para evitar mais danos ou ferimentos.

Para fazer isso, a maioria dos sistemas pneumáticos usa várias válvulas, como válvulas de retenção, válvulas de alívio de pressão e válvulas solenoides.

• As válvulas de retenção são usadas para evitar o fluxo em uma direção. Eles são normalmente usados ​​para manter os atuadores no lugar na perda de pressão do sistema.
• As válvulas de alívio de pressão são usadas para liberar a pressão se ela ficar muito alta, o que evita que o sistema falhe.
• As válvulas solenoides são usadas para controlar o fluxo de ar, o que permite que o sistema seja ligado e desligado conforme necessário.

Um freio mecânico ou trava pode ter que ser instalado na haste do pistão do cilindro em algumas aplicações complexas. Isso geralmente é feito em aplicações onde há necessidade de altas forças de retenção ou onde a máquina precisa ser capaz de parar rapidamente.

Além disso, algumas máquinas modernas possuem componentes de segurança adicionais capazes de monitorar a posição do equipamento ou de seus componentes. Isso permite que o sistema saiba quando algo está fora do lugar e reaja de acordo.

4. Inversão do movimento do cilindro.

Em alguns casos, é necessário poder inverter a direção das peças móveis de uma máquina. Isso geralmente é feito por motivos de segurança, como se algo estiver bloqueando o caminho da máquina. Se ignorado, isso pode fazer com que a máquina falhe, causando ferimentos graves a qualquer pessoa nas proximidades da máquina.

A maneira mais comum de conseguir isso é usando uma válvula de reversão. Esta válvula é utilizada para alterar a direção do fluxo de ar, que então altera a direção do equipamento.

No entanto, algumas aplicações complexas podem exigir uma válvula proporcional, que permite um controle mais preciso sobre o fluxo de ar. Isso é importante porque permite que o operador mude lentamente a direção do equipamento, o que muitas vezes é necessário para situações delicadas.

As válvulas solenoides de retorno por mola também podem cumprir essa função de segurança. Essas válvulas são usadas para alterar a direção do fluxo de ar, mas também podem retornar à sua posição original quando a energia é desligada.

5. Reduzindo a velocidade .

Outra função de segurança que muitas vezes é necessária é a capacidade de reduzir a velocidade do equipamento. Esta é uma função de segurança vital porque permite que o operador controle a máquina se algo der errado. Por exemplo, se um equipamento está se movendo muito rápido e corre o risco de bater em algo, o operador pode usar uma válvula redutora de velocidade para desacelerá-lo.

Duas válvulas primárias são usadas para esta finalidade:válvulas redutoras de pressão e válvulas de controle de fluxo.

• As válvulas redutoras de pressão são usadas para reduzir a pressão do ar que flui para o sistema. Isso reduz a velocidade do equipamento.

• As válvulas de controle de fluxo são usadas para regular a quantidade de ar que flui para o sistema. Isso também reduz a velocidade do equipamento, mas é mais preciso do que usar uma válvula redutora de pressão.

Em alguns casos, ambos os tipos de válvulas podem ser usados ​​para alcançar o resultado desejado. Também vale a pena notar que algumas máquinas possuem dispositivos de redução de velocidade integrados, como um sistema de polias.

Leve esses componentes de segurança a sério

Os recursos de segurança são importantes para qualquer máquina, mas são especialmente vitais para sistemas pneumáticos. Isso ocorre porque os sistemas pneumáticos são frequentemente usados ​​em ambientes perigosos e normalmente possuem peças móveis.

É importante escolher os recursos de segurança corretos para sua aplicação e garantir que eles estejam instalados corretamente. Levar a sério essas funcionalidades pode levar a um ambiente de trabalho mais seguro e eficiente.

Se você tiver alguma dúvida sobre segurança pneumática ou precisar de ajuda para escolher os componentes de segurança certos para seu sistema automatizado, entre em contato com um especialista da John Henry Foster. Somos um fornecedor líder de atuadores pneumáticos confiáveis ​​e nossa equipe terá prazer em responder às suas perguntas.