O presente trabalho trata da modelagem matemática de um atuador pneumático
elaborado para compor um mecanismo articulado. Tal mecanismo é utilizado para
acionamento de uma ferramenta e está inserido em um projeto executado pela Unijuí Campus
Panambi, oriundo de uma parceria entre a Associação IPD e a CELPE (Companhia Energética
de Pernambuco), desenvolvido no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento
Tecnológico do Setor Energético regulado pela ANEEL (código ANEEL PD-0043-
0311/2011). A utilização da pneumática inclui aplicações na construção de máquinas,
ferramentas, máquinas agrícolas, sistemas de transporte, processamento de alimentos entre
outros. Dentre os benefícios do uso da pneumática, considera-se que por ser limpa, de baixo
custo, de alta relação potência por massa e de flexibilidade na instalação, torna-se atrativa
para diversas aplicações em equipamentos manuais ou móveis. Entretanto, as características
não lineares do sistema causam dificuldades no controle e podem ocasionar danos ao
desempenho do sistema se não consideradas no projeto. Dentre as características não lineares,
considera-se com maior ênfase neste trabalho a zona morta, o efeito da compressibilidade do
ar, a vazão nos orifícios da válvula e o atrito nas vedações. A modelagem matemática é
importante para fins de simulações computacionais utilizadas em análises de comportamento
das variáveis de estado do sistema. Foram estudados modelos matemáticos utilizados
anteriormente em acionamentos pneumáticos e a partir daí foi obtido um modelo matemático
não linear de 5ª ordem que permite simular o comportamento dinâmico do atuador objeto
deste estudo. O referido modelo reúne equações da servoválvula bem como do cilindro
pneumático construído para compor o mecanismo apresentado. Os parâmetros da zona morta
e do atrito foram obtidos experimentalmente e encontram-se descritos detalhadamente no
decorrer deste trabalho. O modelo adotado foi validado em testes experimentais em malha
aberta e são apresentados gráficos que ilustram as características do modelo, comparando o
comportamento experimental do atuador com os resultados da simulação computacional. Esta
pesquisa contribui para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de equipamentos pneumáticos. / 89 f.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bibliodigital.unijui.edu.br:123456789/1824 |
| Date | 31 October 2013 |
| Creators | Zamberlan, Camila Valandro |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNIJUI, instname:Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, instacron:UNIJUI |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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