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SISTEMAS HIDRÁULICOS E 
PNEUMÁTICOS
Aula 11 – Análise de Circuitos Pneumáticos
Aula 11 – Análise de Circuitos Pneumáticos
Objetivos do projeto:
Garantir que o produto atenda a qualidade requerida.
Trabalhar com garantia de qualidade.
Oferecer soluções racionais e reduz custos.
Selecionar materiais de acordo com o seu ambiente de aplicação.
Garantir simplicidade de manipulação.
Como os equipamentos pneumáticos envolvem sempre pressões moderadas, tornam-se seguros contra
possíveis acidentes, quer no pessoal, quer no próprio equipamento, além de evitarem problemas de
explosão.
Ao serem efetuados o projeto e a instalação de uma planta qualquer de distribuição, é necessário levar
em consideração certos preceitos. O não-cumprimento de certas bases é contraproducente e aumenta
sensivelmente a necessidade de manutenção.
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Ao se projetar uma instalação devemos considerar a ampliação e aquisição de outros novos aparelhos
pneumáticos. Por isso é necessário sobre dimensionar a instalação para que mais tarde não se venha
constatar que ela está sobrecarregada. Uma ampliação posterior da instalação se torna geralmente
muito cara.
A geração ideal de ar comprimido, equipamentos e acessórios, é demonstrada abaixo:
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O ar comprimido para automação e controle de processos e operações repetitivas é de grande
importância tecnológica, sendo, deste modo, aplicado atualmente em toda e qualquer área e setor
industrial na indústria moderna.
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Normas, diretrizes e simbologia dos sistemas hidráulicos e pneumáticos
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Normas, diretrizes e simbologia dos sistemas hidráulicos e pneumáticos
Contato Normalmente Aberto (NA): não há passagem do sinal na posição de repouso. Desta forma a
carga não estará acionada.
Contato Normalmente Fechado (NF): há passagem do sinal na posição de repouso. Desta forma a carga
estará acionada.
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A automação e o controle de processos e operações repetitivas em sistemas pneumáticos é dividida em
duas categorias: os sistemas de lógica cabeada e os sistemas de lógica programada.
Sistemas de lógica cabeada  feito por dispositivos pneumáticos, elétricos ou eletrônicos,
responsáveis por enviar os sinais de comando para os componentes do sistema.
Os sistemas de lógica cabeada são projetados por diferentes métodos, dependendo do tipo de sinal de
comando e da complexidade do sistema. Os métodos mais utilizados são: método direto; direto, com
fim de curso a rolete operando em um único sentido, de cascata e do sequenciador pneumático.
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Sistemas de lógica programada  as funções de controle, em vários níveis de complexidade, são
realizadas por um computador, chamado de CLP (controlador lógico programável), que contém dados e
programas e tem a finalidade de ler e executar instruções, interagindo com o sistema que deve ser
controlado.
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Componentes dos circuitos de comando elétrico
As válvulas de comando elétrico, também chamadas de válvulas de solenoide, em que a comutação da
posição da válvula é obtida por meio de impulso elétrico, gerado por uma bobina de corrente alternada
(CA), empregada nas tensões de 24V, 110V e 220V ou por uma bobina de corrente contínua (CC),
disposta nas tensões de 12V a 24V.
O relé é um dispositivo do tipo impulso, acionado por campo eletromagnético. Abaixo a representação
de um relé, formado por uma bobina e um conjunto de contatos. Ao energizar a bobina K, dá-se a
conexão dos terminais C com os contatos NA. Enquanto a bobina permanecer energizada, os contatos
continuam nesta posição.
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Componentes dos circuitos de comando elétrico
Os sensores elétricos são componentes eletrônicos ou eletromecânicos que monitoram as variáveis de
processo. O sensor de proximidade é um dispositivo capaz de detectar a proximidade de qualquer
objeto (componente, fluido, elemento de máquina etc.). O pressostato é um componente que converte
um pulso pneumático em um pulso elétrico, sendo, portanto, muito empregado como dispositivo de
segurança. Abaixo um desenho esquemático de um pressostato.
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Componentes dos circuitos de comando elétrico
Os sensores ópticos utilizam o princípio da emissão e recepção de luz infravermelha. Os sensores mais
comuns em circuitos pneumáticos são os ópticos por reflexão e por interrupção. Abaixo tem-se o
desenho esquemático desses tipos de sensores, sendo que em (a), temos um sensor óptico por
reflexão, que atua quando o objeto reflete a luz emitida até um fotosensor (fotodiodo ou
fototransistor). Em (b), temos um sensor óptico por interrupção, que atua quando o objeto intercepta o
feixe de luz, que passa a não chegar mais até o receptor.
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Componentes dos circuitos de comando elétrico
O acionamento das bobinas magnéticas é feito por chaves de partida e parada, interruptores, micro
switch, relés, sensores elétricos (de proximidade, pressostato), e sensores ópticos (por reflexão e por
interrupção).
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Componentes dos circuitos de comando elétrico
A tabela abaixo relaciona os métodos de acionamento por chaves de partida e parada, interruptores e
micro switch, apresentando suas características e condições, em que NA significa normalmente aberto
e NF significa normalmente fechado.
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Comando Repetitivo
Essa solução utiliza um fim de curso para limitar o avanço e retorno do atuador.
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Circuitos simples
Ao acionarmos um botão de comando, a haste de um cilindro de ação simples com retorno por mola deve
avançar. Enquanto mantivermos o botão acionado, a haste deverá permanecer avançada. Ao soltarmos o
botão, o cilindro deve retornar à sua posição inicial. Para solução desta situação problema, o circuito
pneumático apresenta um cilindro de ação simples com retorno por mola e uma válvula direcional de 3/2 vias,
normalmente fechada, acionada eletricamente por solenóide e reposicionada por mola. O circuito elétrico de
comando utiliza o contato normalmente aberto de um botão de comando pulsador. Acionando-se o botão
pulsador S1, seu contato normalmente aberto fecha e energiza a bobina do solenóide Y1 da válvula direcional.
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Circuitos simples
Um cilindro de ação dupla deve poder ser acionado de dois locais diferentes e distantes entre si como, por
exemplo, no comando de um elevador de cargas que pode ser acionado tanto do solo como da plataforma.
Neste caso, o circuito pneumático utiliza um cilindro de ação dupla e uma válvula direcional de 5/2 vias, com
acionamento por servocomando eletropneumático e retorno por mola. É importante lembrar que o
acionamento por servocomando é indireto, ou seja, não é o solenóide quem aciona diretamente o carretel da
válvula direcional; ele apenas abre uma passagem interna do ar comprimido que alimenta o pórtico 1 da
válvula para que esse ar, chamado de piloto pneumático, acione o carretel e mude a posição de comando da
válvula. O circuito elétrico, por sua vez, possui dois botões de comando pulsadores, ligados em paralelo.
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Circuitos simples
Um cilindro de ação dupla deve avançar somente quando dois botões de comando forem acionados
simultaneamente (comando bi-manual). Soltando-se qualquer um dos dois botões de comando, o cilindro
deve voltar imediatamente à sua posição inicial. Nesta situação, o circuito pneumático é o mesmo utilizado
anteriormente, empregando um cilindro de ação dupla e uma válvula direcional de 5/2 vias com acionamento
por servocomando e reposicionamento por mola. Serão usados, novamente, dois botões de comandopulsadores, só que agora ligados em série.
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Circuitos simples
Um cilindro de ação dupla deve ser acionado por dois botões. Acionando-se o primeiro botão o cilindro deve
avançar e permanecer avançado mesmo que o botão seja desacionado. O retorno deve ser comandado por
meio de um pulso no segundo botão. Existem, na verdade, quatro possibilidades de comando do cilindro, por
meio de três válvulas direcionais diferentes. Pode-se utilizar uma válvula direcional de 5/2 vias acionada por
dois solenóides, ou uma válvula direcional de 5/2 vias acionada por duplo servocomando (válvula de impulso),
ou ainda uma válvula direcional de 5/2 vias acionada por solenoide com reposicionamento por mola.
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Circuitos simples
Utilizando uma válvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposição por mola, com
comando elétrico de auto retenção e comportamento de ligar dominante. Esta solução apresenta as mesmas
características construtivas da solução anterior, considerando-se que o circuito pneumático é o mesmo,
empregando uma válvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposição por mola, o
que exige que o comando elétrico também seja de auto retenção mas, agora, com comportamento de ligar
dominante.
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Comando Repetitivo
Para um circuito eletropneumático, o uso de
fim de curso do tipo micro switch, que atua
sobre o solenoide SOL1 e precisa de um
contato auxiliar (chave de partida do tipo
impulso sem retenção), que atua sobre o
solenoide SOL2.
Se a chave de partida NA for acionada, o
solenoide SOL2 comuta a válvula VD 3/2 vias
NF, responsável pela comutação da válvula de
controle direcional VD 5/2 vias (VC) para a
posição da direita, fazendo o avanço da haste
do atuador linear de duplo efeito. Ao atingir o
fim de curso, a haste aciona o micro switch m,
que faz com que o solenoide SOL1 comute
novamente a válvula VC, gerando agora o
retorno da haste do atuador.
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Comando Repetitivo
Utilizando uma válvula direcional de 5/2 vias
com acionamento por duplo servocomando
que mantém memorizado o último
acionamento. A partida do cilindro pode ser
efetuada por um dos dois botões de comando
S1 ou S2. O botão pulsador S1 permite a
partida para um único ciclo de ida e volta do
cilindro. Já o botão com trava S2 aciona a
partida do cilindro em ciclo contínuo que
somente será interrompido quando o
operador destravar o botão S2, ou quando o
relé contador Kc registrar um determinado
número de ciclos pré-programados pelo
operador.
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Comando Repetitivo
Utilizando uma válvula direcional de 5/2 vias
com acionamento por duplo servocomando
que mantém memorizado o último
acionamento. Acionando-se o botão de
partida S1, seu contato normalmente aberto
13/14 fecha e permite a passagem da
corrente elétrica. A corrente passa também
pelo contato 11/12 do relé auxiliar K2, ligado
em série com o contato aberto do botão S1, e
energiza a bobina do solenóide Y1. Com o
solenóide Y1 ligado, a pilotagem interna da
válvula direcional é aberta e o carretel é
acionado para a direita, fazendo com que a
haste do cilindro avance com velocidade
controlada pela válvula reguladora de fluxo.
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Comando automático
Essa solução eletropneumática emprega duas chaves fim de curso (m1 e m2) do tipo micro switch, que
atuam sobre os solenoides SOL1 e SOL2, e uma chave com retenção, que controla o início e final do circuito.
Atuando sobre a chave de partida com retenção NA, o circuito
elétrico será fechado, permitindo que haja um fluxo elétrico através
do micro switch m2, excitando o solenoide SOL2, comutando a válvula
que controla a válvula VD 3/2 vias NF da direita para a posição da
direita, que passa a agir sobre a válvula VC, que por sua vez também é
comutada para a posição da direita, realizando o avanço da haste do
atuador. Quando a haste começa a se movimentar, o batente da haste
deixa o micro switch m2 livre, retornando a sua posição inicial NA.
Quando o batente da haste atinge o micro switch m1, também do tipo
NA, o contato é fechado, energizando o solenoide SOL1, que comuta a
válvula VD 3/2 vias NF da esquerda, que por sua vez comuta a válvula
VC para a posição da esquerda, realizando o retorno da haste do
atuador. No fim do curso de retorno, o batente da haste atinge
novamente o micro switch m2, seguindo novamente o processo de
avanço da haste do atuador, pois a chave de partida tem retenção ou
trava, que permanece ativada até o seu levantamento.
Comando repetitivo ou automático
Esta solução eletropneumática, como o próprio nome diz, é uma associação do comando
repetitivo e do automático, podendo fazer um único ciclo completo (repetitivo) ou vários ciclos
seguidos (automático). O circuito eletropneumático utiliza duas chaves fim de curso (m1 e m2) do
tipo micro switch, que atuam sobre os solenoides SOL1 e SOL2, uma chave de partida do tipo
impulso sem retenção NA, uma chave de partida com retenção ou trava NA, uma chave de parada
impulso sem retenção NF e um relé, que permite a mudança entre os dois comandos (repetitivo
ou automático).
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Comando repetitivo ou automático
Se a chave de partida do tipo impulso for acionada, o relé K é armado, fechando os contatos KNA,
efetuando o ciclo a partir do contato m2, que energiza o solenoide SOL2. Acionando a chave de
partida com retenção NA, obtém-se o modo automático. Sendo assim, o ciclo se repete até que a
chave de parada seja acionada, desarmando o relé. O ciclo é interrompido somente quando a
haste estiver na posição final de retorno (completamente retraída), independentemente do
momento do acionamento da chave de parada.
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Técnica para comando de circuitos pneumáticos fundamentais: método direto
O método direto é utilizado para projetar sistemas pneumáticos que operam em ciclos
automáticos, sem a presença de sinais bloqueadores (sinais contínuos que, quando ativos,
impedem que o ciclo prossiga). Este método intuitivo consiste em analisar o diagrama trajeto-
passo, que indica a sequência de movimentos (operações) a ser seguida em um ciclo, para projetar
o esquema do circuito pneumático fundamental a partir desta sequência pré-definida.
Para que a sequência de movimentos ocorra, sinais de comando devem atuar sobre as válvulas de
controle direcional, comutando-as, para que um novo movimento (ou fase) se inicie. Os sinais de
comando são indicados por letras minúsculas, seguidas dos números 0 ou 1 (por convenção, 0 é
utilizado para a posição da haste recuada e 1 para a posição da haste avançada). A partir destas
informações e da sequência de fases, podemos descrever o ciclo através do diagrama trajeto-
passo, empregado para projetar o sistema pneumático fundamental a partir do método direto.
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Eletropneumática Simples Ação Simples Ação - Automático
Eletropneumática 2 Ciclo Único Ciclo Contínuo A+B+A-B-
https://youtu.be/1XOCP7pzIT4
https://youtu.be/nXWpUjoLNrA
https://youtu.be/5cZpfgkYDq8
https://youtu.be/D-_GQfMBQl0
https://youtu.be/OOrqUJQ5gpY
https://youtu.be/_YJIHA_G1zk
https://youtu.be/-V9VUlJkfDE
Técnica para comando de circuitos pneumáticos fundamentais: método direto
O circuito eletropneumático abaixo utiliza duas chaves fim de curso (m1 e m2) do tipo micro switch,
que atuam sobre os solenoides SOL1 e SOL2, uma chave de partida com retenção ou trava NA e
uma chave simples de emergência (com retenção ou trava NA). Esse circuito eletropneumático é
muito parecido com o do comando automático apresentado nesta seção, acrescentado somente
de uma chave de emergência, que em qualquer instante do ciclo iniciado, a partir do seu
acionamento pelo operador, provocar imediatamente o movimento de retorno da haste do
atuador, sendo, portanto, empregado como um dispositivo de segurança.Aula 11 – Análise de Circuitos Pneumáticos
Técnica para comando de circuitos pneumáticos fundamentais: método direto
Dois cilindros pneumáticos de ação dupla devem avançar e retornar, obedecendo a uma sequência
de movimentos predeterminada. Acionando-se um botão de partida, o cilindro A deve avançar.
Quando A chegar ao final do curso, deve avançar o cilindro B. Assim que B atingir o final do curso,
deve retornar o cilindro A e, finalmente, quando A alcançar o final do curso, deve retornar o
cilindro B. Existem várias maneiras de representar uma sequência de movimentos de cilindros
pneumáticos. As mais usadas são: a forma de tabela, o diagrama trajeto-passo e a representação
abreviada. Na forma de tabela, descreve-se, resumidamente, o que ocorre em cada passo de
movimento da sequência, destacando o comando efetuado. Assim, no primeiro passo, quando o
botão de partida for acionado, o cilindro A avança. No segundo passo, quando um sensor óptico
for ativado no final do movimento do primeiro passo, o cilindro B avança. No terceiro passo,
quando um sensor capacitivo acusar o final do movimento do segundo passo, o cilindro A retorna.
Finalmente, no quarto passo, quando um sensor indutivo for acionado no final do movimento do
passo anterior, o cilindro B retorna e encerra o ciclo de movimentos da sequência.
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Técnica para comando de circuitos pneumáticos fundamentais: método direto
Diagrama Trajeto-Passo
O diagrama trajeto-passo representa, sob a forma de gráfico, os movimentos que um cilindro
realiza em cada passo, durante um ciclo de trabalho. Sendo assim, no primeiro passo, o cilindro A
avança, enquanto B permanece parado no final do curso de retorno. No segundo passo, o cilindro
B avança, enquanto que A permanece parado no final do curso de avanço. No terceiro passo, o
cilindro A retorna, enquanto que B permanece parado no final do curso de avanço. No quarto e
último passo, o cilindro B retorna, enquanto que A permanece parado no final do curso de retorno.
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Técnica para comando de circuitos pneumáticos fundamentais: método direto
A representação abreviada é a mais utilizada devido à sua simplicidade. As letras maiúsculas
representam os cilindros utilizados no circuito pneumático. O símbolo ( + ) é empregado para
representar o movimento de avanço de um cilindro, enquanto que o símbolo ( – ) o de retorno.
Dessa forma, A + representa que o cilindro A avança, B + que o cilindro B avança, A – que o cilindro
A retorna e B – que o cilindro B retorna.
Uma solução pode ser utilizando válvulas direcionais com acionamento por duplo servocomando
e, a outra, empregando válvulas direcionais acionadas por servocomando com reposição por mola.
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Técnica para comando de circuitos pneumáticos fundamentais: método direto
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Utilizando válvulas direcionais de 5/2 vias, com
acionamento por duplo servocomando que
memoriza o último acionamento.
Acionando-se o botão de partida S1, seu
contato aberto 13/14 fecha e permite a
passagem da corrente elétrica que atravessa o
contato fechado 11/12 de K2, ligado em série
com o botão S1, e liga o solenóide Y1. Ao
mesmo tempo, o contato fechado 11/12 do
botão S1 abre e impede que o solenóide Y2
seja ligado. Com Y1 energizado, a haste do
cilindro A avança, dando início ao primeiro
passo da sequência de movimentos. Mesmo
que o operador solte o botão S1, desligando o
solenóide Y1, o carretel da válvula memoriza o
último acionamento e o cilindro A continua
avançando.
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Trabalhando com o FluidSim
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and-downloads/software/software-licences-trial-version/fluidsim-
5.htm?fbid=dXMuZW4uNTc5LjE3LjMyLjgyNS43NzYz
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DÚVIDAS?