Aula 02 -Sistemas pneumáticos

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DESCRIÇÃO
Conceitos norteadores de sistemas pneumáticos, com foco nas especificações e nas
características dos compressores. Os principais atuadores pneumáticos e seus princípios de
funcionamento, além dos sistemas de controle de circuitos pneumáticos.
PROPÓSITO
Compreender os conceitos envolvidos na especificação dos sistemas pneumáticos,
especialmente os compressores, os principais atuadores pneumáticos e seu funcionamento,
assim como ter noções de controle pneumático, além de conhecer exemplos e componentes
de circuitos pneumáticos, é essencial aos futuros profissionais das diversas áreas de atuação
da Engenharia.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Reconhecer as principais características necessárias à especificação de compressores
MÓDULO 2
Identificar os principais atuadores pneumáticos e suas características
MÓDULO 3
Reconhecer os principais elementos utilizados no controle e acionamento de sistemas
pneumáticos
MÓDULO 4
Identificar a estrutura básica de um circuito pneumático e seu princípio de funcionamento
PREPARAÇÃO
Antes de iniciar este conteúdo, tenha em mãos papel, caneta e uma calculadora, ou use a
calculadora de seu smartphone/computador.
A ESTRUTURA DE SISTEMAS
PNEUMÁTICOS
AVISO: ORIENTAÇÕES SOBRE UNIDADES
DE MEDIDA.
MÓDULO 1
 Reconhecer as principais características 
necessárias à especificação de compressores
AVISO: ORIENTAÇÕES SOBRE UNIDADES DE
MEDIDA.
Em nosso material, unidades de medida e números são escritos juntos (ex.: 25km) por
questões de tecnologia e didáticas. No entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um
espaço entre o número e a unidade (ex.: 25 km). Logo, os relatórios técnicos e demais
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materiais escritos por você devem seguir o padrão internacional de separação dos
números e das unidades.
A IMPORTÂNCIA DOS COMPRESSORES DE
AR
INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS
PNEUMÁTICOS
Os projetos desenvolvidos com sistemas pneumáticos são aqueles em que o ar comprimido (ar
de instrumentação) devidamente tratado é utilizado como a principal força responsável pela
movimentação das diversas partes que compõem o sistema.
Na definição de um projeto, o meio de trabalho precisa ser cuidadosamente planejado de
maneira a permitir que a sua implementação seja perfeitamente adaptável ao processo
industrial no qual se está trabalhando.
Dentre os meios mais comuns, podemos apresentar:
• ELETRICIDADE
A energia elétrica é uma das formas de energia mais difundidas nos processos industriais. Por
ser facilmente distribuída e rápida, a maioria dos equipamentos utiliza a eletricidade como
principal fonte de energia. O custo variável, a dificuldade de acúmulo e a necessidade de
transformação para a execução de algumas atividades podem dificultar seu uso em
determinadas aplicações.
 
Imagem: Shutterstock.com
• MECÂNICA
Principal meio antes e, até mesmo, após a Revolução Industrial. Mesmo com o
desenvolvimento das máquinas a vapor, as estruturas mecânicas eram e ainda são
amplamente utilizadas. Entretanto, a modernização dos processos vem limitando a ação
mecânica aos atuadores, no fim do processo.
 
Imagem: Shutterstock.com
A mecânica pode ser dividida em hidráulica e pneumática:
Hidráulica
Utilizada quando a força é mais importante do que a velocidade. Por envolver em seu meio de
funcionamento fluidos não compressíveis, sua força é bastante elevada.
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
Pneumática
Utilizada quando a necessidade de velocidade supera a de força, ou seja, é necessário um
sistema rápido, mas com força limitada.
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HIDRÁULICA
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Contudo, a velocidade dos atuadores hidráulicos é bastante limitada, sendo, em geral,
considerados lentos. As dimensões dos equipamentos hidráulicos variam bastante. Por
demandarem o uso de óleo, acabam apresentando estrutura mais robusta, sendo
maiores e mais pesados do que os pneumáticos, além de possuírem uma vedação
bastante complicada.
PNEUMÁTICA
Os equipamentos pneumáticos possuem dimensões, geralmente, menores que os
hidráulicos, além de serem mais leves. Contudo, tendem a ser menos resistentes
mecanicamente, podendo ser danificados quando utilizados incorretamente. Uma
vantagem em relação aos hidráulicos é sua natureza não poluente (ar comprimido),
facilitando seu descarte.
CÓDIGO DE CORES DA AMERICAN
NATIONAL STANDART INSTITUTE (ANSI)
 
Foto: Shutterstock.com
Os circuitos pneumáticos e hidráulicos utilizam códigos de cores para permitir a identificação
das linhas de fluxo, com o propósito de detectar a sua função no circuito.
As cores utilizadas com essa finalidade são definidas pela norma ANSI:
Vermelho
identifica as linhas de pressão de alimentação ou a pressão normal
do sistema. Exemplo: pressão do compressor.
Violeta
é a pressão do sistema de transformação de energia intensificada. A
intensificação da pressão é a passagem de um sistema de baixa
pressão para alta pressão. Exemplo: intensificador de pressão.
Laranja
identifica a linha de comando, pilotagem ou pressão básica reduzida.
Exemplo: pilotagem de uma válvula.
Amarelo
é utilizada para identificar a restrição no controle de passagem de
fluxo. Exemplo: usada nas válvulas de controle de fluxo.
Azul
utilizada na identificação do fluxo de descarga, escape ou retorno.
Exemplo: usado para identificar a exaustão para a atmosfera.
Branco é a cor para identificação de fluido inativo. Exemplo: armazenagem.
Verde
utilizado na identificação das linhas de sucção ou drenagem.
Exemplo: sucção do compressor.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
A IMPORTÂNCIA DOS COMPRESSORES DE
AR
 
Foto: Shutterstock.com
Os compressores são máquinas utilizadas para elevar a pressão de determinado volume de ar
a partir do valor da pressão atmosférica até um determinado valor de pressão operacional, que
atenda a necessidade de um equipamento ou sistema de ar comprimido.
As funções do compressor são:
CAPTAR O AR DO AMBIENTE.

ARMAZENAR O AR EM UM RESERVATÓRIO.

ELEVAR A PRESSÃO DO AR.
O símbolo utilizado na representação de um compressor pode ser visto na Figura 1:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 1 – Símbolo para representação de um compressor.
CLASSIFICAÇÃO E DEFINIÇÃO DOS
COMPRESSORES
Os compressores podem ser divididos de acordo com os princípios de trabalho:
DESLOCAMENTO POSITIVO
DESLOCAMENTO DINÂMICO
COMPRESSORES DE DESLOCAMENTO
POSITIVO
Os compressores por deslocamento positivo baseiam-se fundamentalmente na redução do
volume do ar. O ar é armazenado em uma câmara isolada do meio externo. O volume dentro
dessa câmara é reduzido gradualmente, consistindo no princípio de funcionamento da
compressão.
Após atingir certa pressão (especificada pelo fabricante no projeto do compressor), ocorre a
abertura da válvula de descarga ou a liberação do ar para o tubo de descarga.
Alternativamente, o ar pode ser continuamente empurrado para o tubo de descarga enquanto
ocorre a contínua redução do volume da câmara de compressão.
Os compressores por deslocamento positivo dividem-se basicamente em:
COMPRESSORES ALTERNATIVOS DE PISTÕES
COMPRESSORES DE FUROS SIMÉTRICOS
TIPOS DE COMPRESSORES ALTERNATIVOS DE
PISTÕES
Também são denominados compressores recíprocos. Seu princípio de funcionamento baseia-
se em um pistão dentro de um cilindro. Conheça cada um deles a seguir:
COMPRESSOR DE UM ESTÁGIO
O compressor de um estágio pode ser de efeito simples ou efeito duplo (single effect or double
effect). O ar é comprimido até a pressão final de utilização em um único cilindro. O resfriamento
do ar é realizado pelas aletas laterais, ou seja, pela circulação natural do ar e consequente
troca de calor com o ambiente.
Esse tipo de compressor é projetado para pressões de 700kPa, podendo ser utilizado em
pressões um pouco acima dessas. Um exemplo desse tipo de compressor pode ser visto na
Figura 2:
 
Foto: Chiaperini
 Figura 2 – Compressor de um estágio.
Os compressores de um estágio são bons, entretanto,com a utilização de mais estágios, a
economia de energia será maior, assim como a eficiência, e haverá melhor rendimento.
COMPRESSOR DE DOIS ESTÁGIOS
Esse compressor também é conhecido como biestágio. Diferentemente do compressor de um
estágio, a limitação da temperatura é realizada em um estágio com ar resfriado (o que contribui
para o aumento da eficiência da compressão).
Esse tipo de compressor possui duas câmaras: uma de alta pressão e uma de baixa pressão.
Entre as duas câmaras ocorre um resfriamento, que pode ser feito pela troca de ar ou com
resfriadores à base de água (watercooler), sendo o resfriamento por água mais eficiente.
O ar é admitido no cilindro de baixa pressão por meio de um filtro de ar de entrada e é
comprimido entre 350 e 500kPa. Após esse primeiro estágio de compressão, é realizado um
estágio de resfriamento, em que o calor é parcialmente removido pela troca com o ar ou com a
água. Nesse estágio, parte da umidade em suspensão no ar é condensada e eliminada.
Após a etapa de resfriamento, o ar comprimido é admitido em um cilindro de alta pressão,
passando por uma nova compressão e podendo chegar a 750 e 880kPa. Um exemplo de
compressor em dois cilindros pode ser visto na Figura 3:
 
Foto: Chiaperini
 Figura 3 – Compressor de dois estágios
Após a segunda etapa de compressão, o ar é submetido às demais etapas de tratamento
(filtragem, secagem etc.).
COMPRESSOR DE MÚLTIPLOS ESTÁGIOS
Os compressores de múltiplos estágios também são definidos como policilíndricos e possuem
resfriadores intermediários. A compressão em vários estágios apresenta maior eficiência
volumétrica. Dessa maneira, conforme a relação de compressor do primeiro estágio e a
pressão aproximada das condições isotérmicas.
Esses compressores são utilizados para altas pressões. Contudo, vale destacar que, para cada
nível de pressão, existe determinada quantidade de estágios para cada aplicação para a qual o
compressor é especificado. Um exemplo de compressor de múltiplos estágios pode ser visto na
Figura 4:
 
Foto: Chiaperini
 Figura 4 – Compressor de múltiplos estágios.
COMPRESSOR DO TIPO PARAFUSO
Nesse tipo de compressor, dois rotores helicoidais giram em sentidos opostos, compartilhando
uma mesma carcaça. Um dos rotores possui lóbulos convexos, enquanto o outro possui
lóbulos côncavos. Por esse motivo, são chamados de rotores "macho e fêmea".
Esses rotores são sincronizados por um sistema de engrenagens. Esses compressores
apresentam maior facilidade na sua instalação e custo razoavelmente baixo, sendo bastante
utilizados atualmente. Um exemplo de compressor do tipo parafuso pode ser visto na Figura 5:
 
Foto: Schulz
 Figura 5 – Compressor do tipo parafuso.
COMPRESSORES DE DESLOCAMENTO
DINÂMICO
São, essencialmente, os compressores cuja elevação de pressão ocorre por meio da
conversão de energia cinética em energia de pressão. Esse aumento ocorre durante a
passagem do ar pelo compressor.
O ar é admitido no compressor e colocado em contato com rotores laminados, chamados de
impulsores, dotados de alta velocidade. O ar acelerado atinge altas velocidades e os
impulsores transmitem, dessa maneira, energia cinética para o ar.
Após essa etapa, durante o escoamento, o ar é retardado por difusores, forçando um aumento
na pressão. Um exemplo de compressor dinâmico pode ser visto na Figura 6:
 
Foto: Plant Automation Technology
 Figura 6 – Compressor do tipo dinâmico.
 SAIBA MAIS
Difusores são dutos responsáveis pela diminuição da velocidade de escoamento de um fluido
e, consequentemente, pelo aumento de sua pressão.
SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO EM
COMPRESSORES
 
Foto: Shutterstock.com
Os sistemas de refrigeração em compressores são responsáveis pela remoção do calor
produzido durante a(s) etapa(s) de compressão e do calor promovido por atritos diversos. O
resfriamento pode ser promovido por ar ou por água.
Nos compressores positivos, o resfriamento pode ser realizado em duas etapas consideradas
principais:
RESFRIAMENTO INTERMEDIÁRIO OU ENTRE ETAPAS
RESFRIAMENTO DOS CILINDROS DE COMPRESSÃO
 ATENÇÃO
Vale destacar que uma etapa adicional de refrigeração pode ser adotada, caso seja necessário.
Essa etapa pode ser adotada após a compressão ou durante o processo.
REFRIGERAÇÃO INTERMEDIÁRIA
A importância do processo de refrigeração intermediária deve-se à necessidade de remoção do
calor produzido durante as etapas de compressão.
Dentre os objetivos do resfriamento, destacam-se:
Manter a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar comprimido sob controle.
Auxiliar a remoção da umidade, a partir da condensação das partículas de água em
suspensão no ar pela redução da temperatura.
Tornar as condições da compressão próximas das condições de um processo isotérmico,
ou seja, com temperatura constante.
Evitar deformações estruturais na tubulação e no compressor devido às elevadas
temperaturas.
Proporcionar uma maior eficiência do compressor.
 
Foto: Shutterstock.com
 SAIBA MAIS
As condições isotérmicas nunca são atingidas. Mas, em alguns casos, temos condições
próximas o suficiente para que o processo seja considerado isotérmico.
RESFRIAMENTO DOS CILINDROS DE
COMPRESSÃO
Os cilindros de compressão de ar, durante o processo de compressão, apresentam uma
intensa troca de energia para calor. Isso acontece porque, nos cilindros de deslocamento
positivo, o próprio cilindro é responsável pela compressão, recebendo uma grande carga
térmica na forma de calor.
Sendo assim, a refrigeração constante dos cilindros é fundamental para evitar deformações do
cilindro e desgaste dos lubrificantes.
 SAIBA MAIS
O sistema de refrigeração é considerado eficiente quando a temperatura do ar na saída do
resfriador intermediário se iguala à temperatura do ar na admissão do compressor.
TIPOS DE REFRIGERAÇÃO
Nos tipos de refrigeração dos sistemas de compressão, veremos que o resfriamento pode ser
feito por meio da circulação de ar (forçada ou natural) e da circulação de água.
Resfriamento por água
Nesse método de refrigeração, os cilindros são dotados de paredes duplas entre as quais a
água circula.
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
Resfriamento a ar
Apresenta um custo inferior, quando comparado ao sistema de resfriamento por água, não
apenas na construção do sistema, como também na sua implementação e operação.
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RESFRIAMENTO POR ÁGUA
A água utilizada nesses sistemas é, geralmente, bombeada a uma pressão suficiente
para evitar a formação de vapor, além de possuir uma temperatura reduzida. Ela também
deve ser livre de impurezas e outros produtos que possam ser agressivos à estrutura do
compressor.
Normalmente, esse tipo de refrigeração é empregado nos cabeçotes, pois exigem mais
resfriamento, já que permanecem em contato com o ar aquecido no final da compressão.
É indicado para grandes máquinas ou condições de alta temperatura.
Nos compressores resfriados à água, é necessária a utilização de um sistema de
proteção contra a falta de água, baixa pressão, alta temperatura e
obstruções/entupimentos que impeçam a circulação da água.
RESFRIAMENTO A AR
Entretanto, o rendimento desse tipo de sistema é menor, tendo em vista que grande parte
da potência consumida pelo compressor é transformada em calor.
Devem ser evitados em condições de temperatura elevada ou baixa circulação de ar.
Normalmente são empregados em sistemas de menor porte (pequeno ou médio).
A circulação de ar, geralmente, ocorre nos cilindros e cabeçotes. Esses periféricos são
aletados de maneira a possuírem maior troca de calor pela própria circulação do ar
ambiente. Por outro lado, o cabeçote e o resfriador intermediário possuem refrigeração
interna forçada por uma ventoinha.
CRITÉRIOS PARA ESPECIFICAÇÃO DE
COMPRESSORES
A especificação dos compressores leva em consideração diversos fatores, entre eles
destacam-se: o volume de ar, a pressão, o acionamento, o controle e a regulagem.
VOLUME DE AR
É a quantidadede ar fornecida pelo compressor (vazão de ar fornecido). Essa vazão pode ser
dada por: m3/h; m3/min; PCM (pés cúbicos por minuto); entre outras.
PRESSÃO
É, essencialmente, dividida em pressão de regime e pressão de trabalho.
PRESSÃO DE REGIME
É a pressão fornecida pelo compressor (pressão do reservatório e da rede de distribuição ― do
compressor ao ponto de consumo).
PRESSÃO DE TRABALHO
É a pressão demandada pelo processo. Geralmente, varia entre 6 e 8bar. Os elementos
utilizados no processo industrial são especificados para essa faixa de pressão.
Para garantir o funcionamento regular dos sistemas pneumáticos, é fundamental que a pressão
seja mantida constante. Essa garantia é importante para assegurar:
A velocidade de rotação de cilindros e motores pneumáticos;
As forças dos pistões e demais atuadores pneumáticos;
Os acionamentos de temporizadores e contadores pneumáticos.
ACIONAMENTO
O acionamento dos compressores é realizado por motores elétricos ou motores à explosão
(combustão), sendo geralmente de gasolina ou diesel. Em unidades de grande porte, são
comuns os compressores de turbinas.
REGULAGEM
Os reguladores são utilizados para ajustar o volume de ar fornecido pelo compressor ao
volume de ar consumido pelo processo. Eles também permitem o ajuste de uma pressão
mínima ou máxima.
Existem diferentes tipos de regulagem:
Regulagem de marcha em vazio;
Regulagem de carga parcial;
Regulagem intermitente.
Entre os métodos de regulagem, o intermitente é o mais utilizado.
MANUTENÇÃO DO COMPRESSOR
A manutenção de um compressor é fundamental para a indústria. Para tanto, é importante que
as recomendações do fabricante sejam respeitadas cuidadosamente. Para isso, consulte o
manual do fabricante para obter informações sobre manutenção do sistema, ajustes,
regulagem e controle da máquina.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. NAS APLICAÇÕES INDUSTRIAIS, OS SISTEMAS PNEUMÁTICOS SÃO
EXTENSAMENTE UTILIZADOS PARA DIVERSAS FINALIDADES. PARA
TAL, O USO DE COMPRESSORES É FUNDAMENTAL PARA GARANTIR O
FORNECIMENTO DO AR COMPRIMIDO NECESSÁRIO A ESSES
SISTEMAS. ENTRE AS FUNÇÕES DO COMPRESSOR RESPONSÁVEL
POR GERAR O AR COMPRIMIDO, PODE-SE CITAR CORRETAMENTE:
A) Aquecer o ar até uma temperatura pré-ajustada.
B) Misturar O2 puro com nitrogênio.
C) Captar o ar de um sistema hidráulico.
D) Elevar a pressão do ar.
E) Comprimir o ar de um tanque de O2 puro.
2. DIVERSOS TIPOS DE COMPRESSORES PODEM SER UTILIZADOS
PARA FORNECER O AR COMPRIMIDO AOS SISTEMAS PNEUMÁTICOS.
UM COMPRESSOR BASTANTE COMUM E QUE APRESENTA CÂMARAS
DIFERENTES, SENDO UMA COM ALTA PRESSÃO E OUTRA COM BAIXA
PRESSÃO, É DO TIPO
A) um estágio.
B) múltiplos estágios.
C) deslocamento dinâmico.
D) parafuso.
E) dois estágios.
GABARITO
1. Nas aplicações industriais, os sistemas pneumáticos são extensamente utilizados
para diversas finalidades. Para tal, o uso de compressores é fundamental para garantir o
fornecimento do ar comprimido necessário a esses sistemas. Entre as funções do
compressor responsável por gerar o ar comprimido, pode-se citar corretamente:
A alternativa "D " está correta.
 
O compressor de ar capta o ar da atmosfera e o comprime através de uma elevação de
pressão, armazenando-o em um reservatório, chamado de reservatório de ar comprimido. Esse
ar do reservatório pode ser conduzido por mangueiras a fim de ser utilizado por sistemas
pneumáticos.
2. Diversos tipos de compressores podem ser utilizados para fornecer o ar comprimido
aos sistemas pneumáticos. Um compressor bastante comum e que apresenta câmaras
diferentes, sendo uma com alta pressão e outra com baixa pressão, é do tipo
A alternativa "E " está correta.
 
O compressor de dois estágios apresenta duas câmaras: uma de baixa pressão e uma de alta
pressão. Entre os estágios de compressão, ele apresenta um resfriamento para absorção do
calor proveniente da compressão inicial.
MÓDULO 2
 Identificar os principais atuadores 
pneumáticos e suas características
PARA QUE SERVEM OS ATUADORES
PNEUMÁTICOS?
A IMPORTÂNCIA DOS ATUADORES
PNEUMÁTICOS
 
Foto: Shutterstock.com
Os atuadores pneumáticos são dispositivos responsáveis pela atuação ou execução do
trabalho em uma malha de controle, em um circuito pneumático ou em um circuito hidráulico.
No caso de circuitos pneumáticos, são responsáveis pela ação comandada pelo ar comprimido.
Dessa maneira, os atuadores pneumáticos são responsáveis por converterem a energia
contida no ar comprimido em trabalho. Essencialmente, esses atuadores pneumáticos são
divididos em lineares e rotativos.
ATUADORES LINEARES
São responsáveis pela conversão da energia do ar comprimido em um movimento linear ou
angular. No geral, são cilindros pneumáticos, responsáveis por movimentos de movimento,
velocidade, força, dependendo da necessidade do processo industrial.
Na Figura 7, é possível identificar um cilindro pneumático de 1 via com retorno por mola.
 
Foto: Festo
 Figura 7 – Cilindro pneumático.
ATUADORES ROTATIVOS
São responsáveis pela conversão da energia do ar comprimido em momento torsor (rotação),
que pode ser contínuo ou limitado.
 
Foto: Festo
TIPOS DE CILINDROS PNEUMÁTICOS –
ATUADORES LINEARES
Os cilindros pneumáticos podem ser classificados de acordo com seu efeito ou pelo tipo de
construção.
EFEITO
Os que são classificados pelo seu efeito são:
Cilindro de ação simples;
Cilindro de ação dupla.
CILINDRO DE AÇÃO SIMPLES
Esse tipo de cilindro utiliza o ar comprimido na realização do trabalho em um único movimento:
no avanço ou no retorno.
Quando o avanço é feito pelo trabalho do ar comprimido, o retorno é feito por uma mola
(interna ao cilindro).
Quando o retorno é feito com o uso do ar comprimido, o avanço é feito por uma mola (interna
ao cilindro).
É interessante observar que esse cilindro apresenta apenas 1 tomada de ar, responsável pelo
avanço ou pelo recuo do cilindro, como pode ser visto na Figura 8.
 
Foto: Festo
 Figura 8 – Cilindro de ação simples.
CILINDRO DE AÇÃO DUPLA
Esse tipo de cilindro utiliza o ar comprimido para produzir os movimentos em ambos os
sentidos (avanço e recuo).
É o tipo de cilindro mais utilizado no meio industrial, como pode ser visto na Figura 9.
 
Foto: Festo
 Figura 9 – Cilindro de ação dupla.
Vale destacar que o avanço e o recuo apresentam forças diferentes. Isso acontece devido à
presença da haste, que produz uma diferença nas áreas para avanço e recuo, como pode ser
visto na Figura 10, em destaque nas áreas cinzas.
 
Foto: Festo
 Figura 10 – Área do cilindro.
TIPO DE CONSTRUÇÃO
Existem outros tipos de cilindros pneumáticos que apresentam diferentes tipos de construção,
com finalidades específicas para aplicações diversas. Esses cilindros podem ser do tipo:
Haste passante;
Duplex contínuo;
Duplex geminado;
Impacto;
Tração por cabos;
Êmbolo magnético sem haste.
CILINDRO DE HASTE PASSANTE OU HASTE DUPLA
Esse tipo de cilindro possui duas hastes conectadas entre si por um êmbolo. Sendo assim,
enquanto uma das hastes realiza o trabalho definido pelo ar comprimido, a outra é utilizada
para fins de acionamento ou comando, como pode ser visto na Figura 11.
 
Imagem: Bello Air
 Figura 11 – Cilindro de haste passante.
CILINDRO DUPLEX CONTÍNUO
Esse tipo de cilindro possui dois êmbolos unidos por uma haste comum com entradas de ar
independentes e separados entre si por um cabeçote intermediário.
O interessante é que a força produzida pelo cilindro duplex é o somatório das forças individuais
de cada êmbolo, o que permite que o cilindro disponha de uma força maior, sem que haja um
aumento da área ou do diâmetro do cilindro, como pode ser visto na Figura 12:
 
Imagem: Festo
 Figura 12 – Cilindro duplex.
CILINDRO DUPLEX COM MÚLTIPLAS POSIÇÕES
(DUPLEX GEMINADO)
Esse cilindro é composto por dois cilindros de dupla ação, unidos entre si, possuindo entradas
de ar comprimido independentes. Esse acoplamento possibilita a formação de:
3 POSIÇÕES
Quando é formado por dois cilindros com omesmo curso
4 POSIÇÕES
Quando é formado por dois cilindros com cursos diferentes
O posicionamento do cilindro é formado pela combinação das entradas de ar comprimido e os
cursos correspondentes, como ilustrado na Figura 13:
 Figura 13 – Cilindro de múltiplas ações. Imagem: Festo.
CILINDROS TELESCÓPIOS
São formados por cilindros de diversos diâmetros embutidos um dentro do outro. O cilindro de
menor diâmetro limita a força do conjunto. Geralmente, são utilizados quando o espaço para a
instalação é limitado.
CILINDRO DE DUPLA AÇÃO COM AMORTECIMENTO
AJUSTÁVEL
Consiste em um cilindro de dupla ação com amortecimento. Nesse tipo de cilindro, a haste
limita o deslocamento durante o avanço e o recuo, promovendo uma restrição na passagem do
ar. Dessa maneira, a velocidade final durante o recuo e o avanço é limitada.
CILINDRO PNEUMÁTICO COM PISTÃO MAGNÉTICO
Esse tipo de cilindro possui um pistão magnético cujas posições são identificadas por sensores
magnéticos conectados ao cilindro.
TIPOS DE CILINDROS PNEUMÁTICOS –
ATUADORES ROTATIVOS
Os atuadores pneumáticos do tipo rotativos utilizam um sistema de engrenagem capaz de
converter um movimento linear em rotatório. Esse tipo de atuador pode ser dividido em: aleta
ou cremalheira.
CILINDRO GIRATÓRIO
Apresenta uma estrutura linear acoplada em uma engrenagem que possibilita um movimento
giratório. Nesse tipo de atuador, duas entradas de ar comprimido possibilitam o movimento
giratório do atuador. Uma terceira entrada de ar permite a utilização de uma ventosa na
extremidade, como pode ser visto na Figura 14:
 
Foto: Festo
 Figura 14 – Cilindro giratório.
CILINDRO ROTATIVO DO TIPO ALETA
Possui aletas internas que são pressionadas pelo ar comprimido e apresentam um movimento
do tipo rotação, como pode ser visto na Figura 15:
 
Foto: Festo
 Figura 15 – Cilindro rotativo com aleta.
CILINDRO ROTATIVO DO TIPO CREMALHEIRA
É o tipo de cilindro que converte a energia linear em rotatória pelo uso de uma cremalheira,
como pode ser visto na Figura 16:
 
Foto: Festo
 Figura 16 – Cilindro rotativo com cremalheira.
As entradas de ar nas laterais promovem o deslocamento da haste linear, responsável pelo
movimento giratório da cremalheira.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. EM DETERMINADO SISTEMA DE PRENSAGEM, É NECESSÁRIO QUE
UM OPERADOR ACIONE UM BOTÃO PARA QUE A PRENSA DESÇA
SOBRE A BASE DE PRENSAGEM E, QUANDO O OPERADOR SOLTA O
BOTÃO, A PRENSA RETORNA AUTOMATICAMENTE PARA A POSIÇÃO
DE REPOUSO. UM CILINDRO QUE APRESENTA ESSA CARACTERÍSTICA
DE RETORNO AUTOMÁTICO PARA A CONDIÇÃO DE REPOUSO É O
A) cilindro de ação dupla.
B) cilindro de haste passante.
C) cilindro duplex contínuo.
D) cilindro de ação simples.
E) cilindro duplex geminado.
2. EM UM SISTEMA DE ESTAMPAGEM, PEÇAS COM TAMANHOS
DIFERENTES SÃO COLOCADAS EM UMA ESTEIRA DE TAL MANEIRA
QUE O PRÓPRIO SISTEMA SEJA CAPAZ DE IDENTIFICAR O TAMANHO
DAS PEÇAS E AJUSTAR O SISTEMA PARA COLOCAÇÃO DA ESTAMPA
DE MANEIRA ADEQUADA. PARA TAL, O CILINDRO MAIS ADEQUADO
PARA ESSE TIPO DE AÇÃO SERIA DO TIPO
A) ação simples.
B) duplex com múltiplas posições.
C) ação dupla
D) haste passante
E) êmbolo magnético.
GABARITO
1. Em determinado sistema de prensagem, é necessário que um operador acione um
botão para que a prensa desça sobre a base de prensagem e, quando o operador solta o
botão, a prensa retorna automaticamente para a posição de repouso. Um cilindro que
apresenta essa característica de retorno automático para a condição de repouso é o
A alternativa "D " está correta.
 
O cilindro de ação simples, também chamado de cilindro com retorno por mola, apresenta
apenas 1 via de comando. Dessa maneira, seu acionamento é realizado com um comando
(muscular, mecânico, elétrico etc.), mas seu retorno é promovido de forma automática, em
geral por uma mola que, mecanicamente, devolve o pistão para sua posição de repouso.
2. Em um sistema de estampagem, peças com tamanhos diferentes são colocadas em
uma esteira de tal maneira que o próprio sistema seja capaz de identificar o tamanho das
peças e ajustar o sistema para colocação da estampa de maneira adequada. Para tal, o
cilindro mais adequado para esse tipo de ação seria do tipo
A alternativa "B " está correta.
 
O cilindro duplex de múltiplas posições ou duplex geminado apresenta a capacidade de ajuste
de posições, dependendo da disposição dos cilindros que o compõem. Quando os cilindros que
o compõem possuem cursos diferentes, quatro posições distintas podem ser adotadas.
MÓDULO 3
 Reconhecer os principais elementos utilizados no 
controle e acionamento de sistemas pneumáticos
QUAL É A FUNÇÃO DOS ELEMENTOS DE
CONTROLE PNEUMÁTICO?
DISPOSITIVOS DE CONTROLE
PNEUMÁTICO
 
Foto: Shutterstock.com
Como foi observado, os sistemas pneumáticos são compostos por sistemas de fornecimento e
distribuição de ar, responsáveis pelo fornecimento de ar de instrumentação e por atuadores,
que são os elementos responsáveis pela conversão da energia do ar comprimido em energia
mecânica. Contudo, outros dispositivos essenciais para o funcionamento adequado dos
sistemas pneumáticos são os elementos de acionamento e controle.
Esses dispositivos são as válvulas, responsáveis por comandos como: partida, parada,
mudança de direção e/ou regulagem. Dessa maneira, além de poder interromper ou permitir o
fluxo de ar comprimido, essas válvulas também são utilizadas no controle e na regulagem da
vazão ou da pressão do ar armazenado em um reservatório.
As válvulas podem ser classificadas de acordo com suas funções (todas em acordo com a
norma DIN/ISO 1219) em:
Válvula de controle direcional;
Válvula de bloqueio;
Válvula de controle de pressão;
Válvula de controle de fluxo.
 ATENÇÃO
Cada tipo de válvula possui uma finalidade específica, por isso, ela deve ser cuidadosamente
selecionada de acordo com o projeto e o processo industrial especificado.
VÁLVULAS DE CONTROLE DIRECIONAL
Essas válvulas são fundamentais para o controle do trajeto do fluxo de ar. Desse modo, podem
ser utilizadas em sistemas de partida, parada, mudança de direção, entre outros. Para a
correta especificação das válvulas direcionais, é fundamental que sejam descritos os seguintes
parâmetros que elas deverão conter:
Número de posições;
Número de vias;
Tipo(s) de acionamento(s);
Tipo(s) de retorno(s);
Vazão.
NÚMERO DE POSIÇÕES
Define a quantidade de manobras que uma válvula é capaz de executar. Cada manobra é
atrelada a um comando específico.
Como a representação diagramática das válvulas é feita por um retângulo, o número de
posições que cada válvula é capaz de assumir é identificado pelo número de subdivisões que o
retângulo apresenta.
Por exemplo, na Figura 17, é possível verificar o símbolo para válvulas com 2, 3 e 4 posições,
respectivamente:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 17 – Representação de válvulas com: (a) 2 posições, (b) 3 posições e (c) 4
posições, respectivamente.
Nessa figura, é possível observar que cada subdivisão (cada quadrado) representa uma
posição que a válvula é capaz de assumir quando receber determinado comando.
NÚMERO DE VIAS
Como as válvulas são dispositivos para passagem do ar e que podem ser conectadas a
dispositivos externos (suprimento de ar, atuadores, outras válvulas etc.), elas precisam
apresentar corretamente a direção do fluxo de ar para cada posição que venham a ocupar,
além das condições de bloqueio ou interrupção e de descarte ou escape. Por esse motivo,
além do número de posições, uma válvula deve apresentar: as linhas de fluxo; as conexões de
entrada; saída e bidirecionais; os bloqueios e escapes.
Essa identificação é definida pelas normas DIN 24300 e ISO 1219, conforme veremos a seguir:
Função DIN 24300 ISO 1219
Suprimento
ou pressão
P 1
Bidirecionais A B C 2 4 6
Escape R S T 3 5 7
Pilotagem X Y Z 10 12 14
 Tabela 1 – Identificação das vias que compõem as válvulas. 
Elaborada por Raphael de Souza dos Santos.
 Atenção! Para visualização completa databela utilize a rolagem horizontal
Além disso, também são definidos pelas normas os símbolos a serem desenhados nas
válvulas referentes a cada uma das funções, como pode ser visto nas Figuras 18, 19 e 20.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 18 – Indicação das linhas de fluxo ou passagens de ar.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 19 – Indicação de interrupções ou bloqueios.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 20 – Indicação dos escapes: (a) com silenciador e (b) sem silenciador.
Vale destacar que, como a mudança entre posições ocorre apenas de maneira interna nas
válvulas, o número de vias deve ser observado em apenas uma das divisões. Esse número
será o mesmo em todas as outras, como pode ser visto na Figura 21:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 21 – Simbologia de uma válvula com 2 posições e 3 vias.
É possível observar pela figura que a válvula possui três vias. Essa mesma quantidade de vias
pode ser confirmada observando-se a outra posição. A partir dos símbolos gráficos, é possível
identificar o fluxo do ar em cada posição.
 SAIBA MAIS
Cada linha de fluxo, obrigatoriamente, representa duas vias (uma de entrada do ar e uma de
saída do ar); cada bloqueio representa uma via e cada escape também representa uma via.
Assim, uma posição que apresente uma linha de fluxo e uma interrupção terá,
necessariamente, três vias.
TIPOS DE ACIONAMENTO
A maneira como uma válvula é acionada depende diretamente do processo no qual ela é
utilizada. Por exemplo, o comando responsável por mudar a posição de uma válvula direcional
pode ser através de um sinal elétrico, um sinal pneumático ou pelo acionamento de uma
alavanca manual pelo operador.
Sendo assim, os principais meios de acionamento das válvulas são divididos em:
ACIONAMENTO MUSCULAR
Consiste no tipo de acionamento realizado diretamente por um operador pela sua ação direta,
utilizando as mãos ou os pés. Os diversos tipos de acionamentos manuais podem ser vistos na
Tabela 2:
Tipo Símbolo
Acionamento genérico Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por botão
Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por botão com retenção Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por alavanca Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por alavanca com retenção Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por pedal
Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por pedal com retenção Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
 Tabela 2 – Tipos de acionamentos musculares. 
Elaborada por Raphael de Souza dos Santos.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
ACIONAMENTO MECÂNICO
O acionamento mecânico consiste no tipo de acionamento realizado pela interação mecânica
entre a válvula e um atuador; por uma chave de fim de curso ou por uma mola, como pode ser
visto na Tabela 3:
Mecânicos Símbolo
Acionamento por pino Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por rolete
Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por gatilho ou rolete escamoteável Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por mola Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
 Tabela 3 – Tipos de acionamentos mecânicos. 
Elaborada por Raphael de Souza dos Santos.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
ACIONAMENTO PNEUMÁTICO
O acionamento pneumático é realizado essencialmente por meio da energia fornecida pelo ar
comprimido em interação com a válvula. Essa interação pode ser no sentido de aumentar a
pressão sobre o dispositivo, aplicando uma força (pressão positiva), ou pelo alívio da pressão
(pressão negativa), como pode ser visto na Tabela 4:
 Pneumáticos Símbolo
Acionamento direto
Acionamento por piloto positivo Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por piloto negativo Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento indireto
Acionamento por servo piloto
positivo Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento por servo piloto
negativo
Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
 Tabela 4 – Tipos de acionamentos pneumáticos. 
Elaborada por Raphael de Souza dos Santos.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
ACIONAMENTO ELÉTRICO OU COMBINADO
Por fim, os acionamentos podem ser do tipo elétricos ou combinados. Os acionamentos
elétricos são aqueles em que uma válvula solenoide é utilizada para permitir ou não a
passagem do ar. Já nos acionamentos combinados, pode-se ter um eletroímã associado com
uma válvula de servocomando, como pode ser visto na Tabela 5:
Elétricos ou combinados Símbolo
Acionamento elétrico Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Acionamento combinado
Por eletroímã e válvula de
servocomando Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
Por eletroímã ou válvula de
servocomando
Imagem:
Raphael de
Souza dos
Santos
 Tabela 5 – Tipos de acionamentos elétricos e combinados. 
Elaborada por Raphael de Souza dos Santos.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
TIPOS DE RETORNO
Embora haja diversos tipos de acionamento, em alguns casos, as válvulas solenoides são
construídas de maneira a possuírem determinada posição predefinida. Nesse tipo de válvula,
quando os acionamentos são interrompidos, as válvulas retornam imediatamente para essas
posições.
Essa definição das situações de repouso pode ser feita por:
Mola;
Pneumático;
Combinado.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 22 – Retorno por mola. 
MOLA
Esse acionamento é realizado mecanicamente por uma mola que empurra ou puxa a válvula
para a posição associada a ela todas as vezes que os comandos são interrompidos. A
representação em diagrama do retorno por mola pode ser vista na Figura 22.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 23 – Retorno pneumático. 
PNEUMÁTICO
O retorno pneumático é aquele em que a posição de repouso é definida pelo ar comprimido
todas as vezes que os comandos são interrompidos. A representação simbólica pode ser vista
na Figura 23.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 24 – Retorno combinado. 
COMBINADO
Nesse tipo de retorno, as válvulas são colocadas em sua posição de repouso por ação
pneumática. Entretanto, caso haja algum problema com o ar comprimido (obstrução, ausência,
vazamento, entre outros.), um acionamento muscular também está disponível para realização
do comando manual para a válvula, como pode ser visto na Figura 24.
Na Figura 25, temos uma válvula bidirecional com cinco vias e duas posições:
 
Foto: Festo
 Figura 25 – Válvula bidirecional.
VÁLVULAS DE BLOQUEIO
São, essencialmente, válvulas que permitem a obstrução da passagem do ar em um sentido e,
de maneira simultânea, a passagem do ar na direção contrária.
Como exemplo, podem ser citadas:
Válvula alternadora;
Válvula de simultaneidade;
Válvula de escape rápido;
Válvula de retenção.
VÁLVULA ALTERNADORA
Também denominada por válvula de comando duplo ou válvula OU, essa válvula apresenta
duas entradas e uma saída. Quando uma das entradas recebe ar comprimido, ela é
imediatamente conectada à saída, enquanto a outra entrada é imediatamente bloqueada, como
pode ser visto na Figura 26:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos e Foto: Festo
 Figura 26 – Válvula alternadora.
VÁLVULA DE SIMULTANEIDADE
É chamada também de válvula E. De maneira similar à válvula alternadora, apresenta duas
entradas e uma saída. Entretanto, a saída só é acionada quando as duas entradas estiverem
acionadas, como pode ser visto na Figura 27:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos e Foto: Festo
 Figura 27 – Válvula de simultaneidade.
VÁLVULA DE ESCAPE RÁPIDO
São válvulas com a aplicação específica de aumentar a velocidade dos cilindros. Elas
apresentam uma entrada de ar (P), uma bidirecional (A) e uma saída (R). Quando a entrada P
recebe ar, ele é direcionado para a via A (como saída). Quando a entrada de ar é interrompida
(entradaP bloqueada) e o ar retorna pela via A (como entrada), ele é direcionado para a saída
R, sendo descartado na atmosfera, como pode ser visto na Figura 28:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos e Foto: Festo
 Figura 28 – Válvula de escape rápido.
VÁLVULA DE RETENÇÃO
Essa válvula bloqueia completamente a passagem de ar em uma direção. Contudo, na direção
oposta, o fluxo de ar passa com o mínimo de obstrução possível, como pode ser visto na
Figura 29:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 29 – Válvula de retenção.
VÁLVULAS DE CONTROLE DE PRESSÃO
São válvulas que influenciam principalmente a pressão ou que dependem dela. São divididas
em:
VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESSÃO 
OU REDUTORAS DE PRESSÃO
VÁLVULAS LIMITADORAS DE PRESSÃO 
OU VÁLVULAS DE ALÍVIO
VÁLVULAS DE SEQUÊNCIA 
OU VÁLVULAS DE ALÍVIO
VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESSÃO OU
REDUTORAS DE PRESSÃO
Têm como objetivo manter a pressão constante em um valor pré-ajustado.
VÁLVULAS LIMITADORAS DE PRESSÃO OU
VÁLVULAS DE ALÍVIO
São basicamente válvulas de segurança, não permitindo o aumento da pressão acima de um
valor máximo admissível.
VÁLVULAS DE SEQUÊNCIA
Possuem função similar à das válvulas limitadoras, contudo, quando um valor máximo é
atingido, elas atuam no processo promovendo alguma ação. Como exemplo, pode-se citar um
pressostato ou chave de pressão.
VÁLVULA DE CONTROLE DE FLUXO
Essa válvula é utilizada para regulagem do fluxo de ar em uma direção. Comumente é
chamada de válvula reguladora de velocidade. Em uma direção, ela oferece a regulagem do
fluxo de ar; na outra direção, o fluxo de ar ocorre de maneira "livre", ou com o mínimo de
obstrução, como pode ser visto na Figura 30:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos e Foto: Festo
 Figura 30 – Válvula reguladora.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. A REPRESENTAÇÃO DAS VÁLVULAS DIRECIONAIS É MUITO
IMPORTANTE PARA SUA CORRETA ESPECIFICAÇÃO EM PROJETOS
PNEUMÁTICOS. OBSERVANDO O SÍMBOLO ABAIXO, É POSSÍVEL
AFIRMAR QUE SEUS ACIONAMENTOS SÃO DO TIPO 
 
A) por botão e por mola.
B) por botão e pneumático.
C) mecânico e pneumático.
D) por botão e genérico.
E) genérico e por mola.
2. OBSERVANDO A REPRESENTAÇÃO DA VÁLVULA BIDIRECIONAL
ABAIXO E SABENDO QUE A CORRETA IDENTIFICAÇÃO DO NÚMERO DE
VIAS E POSIÇÕES DE UMA VÁLVULA É ESSENCIAL PARA QUE UM
PROJETO PNEUMÁTICO SEJA ADEQUADAMENTE INSTALADO, PODE-SE
AFIRMAR QUE O NÚMERO DE POSIÇÕES E VIAS DA VÁLVULA ABAIXO É
IGUAL A 
 
A) 2 vias e 2 posições.
B) 3 vias e 3 posições.
C) 3 vias e 2 posições.
D) 6 vias de 2 posições.
E) 6 vias e 3 posições.
GABARITO
1. A representação das válvulas direcionais é muito importante para sua correta
especificação em projetos pneumáticos. Observando o símbolo abaixo, é possível
afirmar que seus acionamentos são do tipo 
 
A alternativa "E " está correta.
 
Observando-se cuidadosamente o símbolo apresentado, é possível identificar que a posição da
esquerda da válvula é comandada por um acionamento muscular genérico. E, do lado direito
da válvula, o acionamento é do tipo mecânico por mola.
2. Observando a representação da válvula bidirecional abaixo e sabendo que a correta
identificação do número de vias e posições de uma válvula é essencial para que um
projeto pneumático seja adequadamente instalado, pode-se afirmar que o número de
posições e vias da válvula abaixo é igual a 
 
A alternativa "C " está correta.
 
Observando atentamente a figura, é possível notar que o quadrado que representa a válvula é
dividido em dois quadrados menores, então, a válvula possui duas posições. De maneira
similar, observando-se uma das posições, é possível ver uma linha de fluxo (por onde o ar
entra e sai da válvula) e um bloqueio. Como cada linha de fluxo apresenta duas vias e cada
bloqueio apresenta uma via, são ao total três vias. Ou seja, três vias e duas posições.
MÓDULO 4
 Identificar a estrutura básica de um circuito 
pneumático e seu princípio de funcionamento
A ESTRUTURA BÁSICA DE UM CIRCUITO
PNEUMÁTICO BÁSICO.
A IMPORTÂNCIA DOS CIRCUITOS
PNEUMÁTICOS
 
Foto: Shutterstock.com
Os circuitos pneumáticos são amplamente utilizados no meio industrial. As facilidades de
implantação, operação e manutenção tornam os sistemas pneumáticos bastante atraentes para
aplicações industriais.
A alta eficácia, durabilidade, segurança e adaptabilidade a ambientes hostis dão aos sistemas
pneumáticos versatilidade para aplicações diversas, podendo ser usados na indústria médica,
automotiva, na mineração, petroquímica, entre outras.
Além disso, a diversidade de componentes permite sua aplicação nas mais diversas cadeias
produtivas.
Veja, a seguir, alguns exemplos de circuitos pneumáticos.
EXEMPLOS DE CIRCUITOS PNEUMÁTICOS
CIRCUITO COM CILINDRO DE AÇÃO SIMPLES
Suponha que se deseje implementar um sistema de prensagem. Esse sistema pode ser
utilizado na conformação e no corte de diversos materiais, além da marcação e estampagem
de estruturas diversas. Uma prensa pneumática pode ser vista na Figura 31.
 
Foto: STNC
 Figura 31 – Exemplo de prensa pneumática.
Em sua operação, um cilindro de ação simples pode ser empregado, na medida em que o
esforço produzido pelo ar comprimido (transferência de energia para atuação) pode ser
utilizado apenas para o avanço do pistão contra a base da prensa. O recuo pode ser feito de
maneira mecânica por uma mola, responsável por trazer o cilindro para sua posição de
repouso.
O circuito da Figura 32 ilustra um exemplo de circuito pneumático que pode ser utilizado para
operação da prensa pneumática da Figura 31:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 32 – Circuito pneumático com cilindro de ação simples.
Nesse circuito, é possível observar as diversas partes que compõem a estrutura pneumática
necessária para atuação dessa prensa.
Na Figura 33, podemos visualizar o sistema de entrada de ar comprimido na prensa. É possível
observar as unidades de tratamento responsáveis pela remoção de partículas de água em
suspensão e limpeza do ar; a válvula reguladora de fluxo de ar; a válvula de bloqueio do ar e o
manômetro, responsável pela indicação da pressão de operação.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 33 – Destaque da entrada de ar comprimido.
Embora a válvula direcional utilizada não esteja visível na Figura 31, é possível vislumbrar a
utilização de uma válvula como a do circuito (três vias e duas posições) a partir das
especificações da atividade necessária da prensa.
Em um primeiro momento, a prensa estará em repouso, mesmo que haja um suprimento de ar
comprimido disponível para o sistema. Dessa maneira, pode-se especificar para a estrutura da
prensa um cilindro de ação simples, em que a não atuação do operador garanta uma condição
de repouso, como pode ser visto na Figura 34:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 34 – Destaque do cilindro de ação simples da prensa.
Esse cilindro garante o recuo da prensa quando não há atuação por parte do operador.
 ATENÇÃO
É importante destacar que a atuação sobre a prensa pode ser realizada de diversas maneiras
(muscular, mecânica, elétrica, pneumática etc.).
Para a prensa da Figura 31, foi definido um botão para sua atuação. Dessa maneira, a válvula
direcional deverá ser comandada por um botão, ou seja, por um acionamento muscular, como
pode ser visto na Figura 35:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 35 – Destaque do botão de acionamento muscular da prensa e da válvula
direcional.
É fundamental notar que, quando o botão for acionado, a válvula deverá permitir a passagem
do ar para o cilindro de ação simples, promovendo a atuação da prensa. Sendo assim, na
posição definida pelo botão, é necessária uma linha de fluxo conectando a entrada de ar (via
primária ou via 1) na via bidirecional (via de atuação ou via 2). Sendo assim, a válvula deverá
apresentar uma estrutura interna de acordo com a Figura 36:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 36 – Destaque da linha de fluxo entre a alimentaçãode ar e a via de atuação.
Por outro lado, quando o botão é solto, o ar de dentro do cilindro deve encontrar uma via de
escape, de maneira a permitir que o cilindro recue.
Um cilindro de ação simples já possui uma mola interna que exerce uma força capaz de
promover seu recuo. Entretanto, é necessário que a válvula direcional apresente uma linha de
fluxo e uma via de escape para o ar comprimido.
Sendo assim, uma válvula direcional com retorno por mola e uma linha de fluxo ligando a via
de ação (via 2) com uma via de escape (via 3) permitem que o ar escape de dentro do cilindro,
possibilitando o seu recuo, como pode ser visto na Figura 37:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 37 – Destaque da linha de fluxo entre a via de atuação e a via de escape.
É importante notar também que o escape de ar deverá ser devidamente escolhido (se será
direcionado ou não, se terá silenciador ou não etc.), como pode ser visto na Figura 38.
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 38 – Destaque da válvula de escape com silenciador.
Por fim, é fundamental definir a maneira como deverão se comportar as vias que, em
determinada posição, não estão em uso.
Por exemplo, quando a válvula direcional está atuada, as vias 1 e 2 estão interligadas por uma
linha de fluxo. Entretanto, a via 3 não estará em uso. Por esse motivo, nessa posição, essa via
deverá estar bloqueada, como pode ser visto na Figura 39:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 39 – Detalhe interno da posição da válvula durante a atuação.
Por outro lado, durante o repouso, ou no recuo, as vias 2 e 3 estão interligadas. Já o
suprimento que vem da imagem de alimentação de ar comprimido está interrompido, como
pode ser visto na Figura 40:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 40 – Detalhe interno da posição da válvula durante o recuo/repouso.
Assim, é possível observar o comportamento do circuito por completo.
Durante a situação de repouso, o ar fornecido pela imagem passa pelo manômetro e chega à
via 1 (via primária) da válvula direcional. Entretanto, o ar não é repassado para o cilindro, tendo
em vista que a válvula está em sua posição de repouso, comandada pela mola. Nessa posição,
a via 1 está bloqueada e todo o ar que poderia haver no cilindro é descartado pelo escape da
válvula, como pode ser visto na Figura 41:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 41 – Circuito pneumático em funcionamento – condição de repouso.
Quando o botão é acionado, pode-se perceber que a válvula muda de posição. A via 1 é então
conectada por uma linha de fluxo na via 2, e o ar comprimido é fornecido ao cilindro. Com o ar
sendo colocado na base do cilindro, ele avança, vencendo a mola responsável pelo seu recuo,
como pode ser visto na Figura 42:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 42 – Circuito pneumático em funcionamento – condição de acionamento.
Também é possível perceber que a via 3 é bloqueada.
Quando o botão é liberado, a mola da válvula faz com que ela retorne à posição da Figura 41,
e a mola do cilindro expulsa o ar de seu interior, fazendo com que ele recue.
É interessante observar que as mudanças na posição da válvula são apenas internas, isso
pode ser visto por meio dos detalhes internos das válvulas nas Figuras 43 e 44.
Durante o repouso, as vias 2 e 3 estão conectadas e a mola garante essa posição de repouso:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 43 – Válvula direcional em repouso – visão interna.
A via 1 permanece isolada por meio de um êmbolo (no detalhe em vermelho). Esse êmbolo
garante que o ar comprimido não passe da via 1 para as demais vias da válvula direcional.
De maneira similar, durante a atuação no botão, o êmbolo é deslocado, fazendo com que as
vias 1 e 2 sejam interligadas. Simultaneamente, a via 3 é isolada, não permitindo que o ar
comprimido seja descartado pelo escape, como pode ser visto em detalhes na Figura 44:
 
Imagem: Raphael de Souza dos Santos
 Figura 44 – Válvula direcional durante a atuação – visão interna.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. OS SISTEMAS PNEUMÁTICOS APRESENTAM APLICAÇÕES EM
DIVERSAS ÁREAS. OBSERVANDO-SE O CIRCUITO ABAIXO, FORMADO
POR UM CILINDRO DE DUPLA AÇÃO E UMA VÁLVULA DIRECIONAL, É
POSSÍVEL AFIRMAR QUE, CASO A ALAVANCA NÃO SEJA ACIONADA, 
 
A) haverá uma linha de fluxo entre as vias 1 e 4.
B) a via 1 estará interrompida.
C) a via 5 estará interrompida.
D) haverá uma linha de fluxo entre as vias 2 e 3.
E) haverá uma linha de fluxo entre as vias 1 e 2.
2. O CIRCUITO PNEUMÁTICO DA FIGURA ABAIXO É UMA VERSÃO
APRIMORADA DO CIRCUITO DA QUESTÃO ANTERIOR. ESSE CIRCUITO
FOI EQUIPADO COM UMA VÁLVULA DE SEGURANÇA, RESPONSÁVEL
PELA INTERRUPÇÃO DO FLUXO DE AR COMPRIMIDO QUANDO A
INTERRUPÇÃO DA OPERAÇÃO FOR DESEJADA. OBSERVANDO O
CIRCUITO, É POSSÍVEL AFIRMAR QUE 
 
A) haverá uma linha de fluxo entre as vias 2 e 3 quando a chave de uso geral não for acionada.
B) independentemente da chave geral, caso a alavanca seja acionada, o cilindro avançará.
C) a alavanca só fará o cilindro avançar caso a chave de uso geral tenha sido acionada.
D) a alavanca só fará o cilindro avançar caso a chave de uso geral não tenha sido acionada.
E) a chave de uso geral faz o cilindro avançar independentemente da alavanca.
GABARITO
1. Os sistemas pneumáticos apresentam aplicações em diversas áreas. Observando-se o
circuito abaixo, formado por um cilindro de dupla ação e uma válvula direcional, é
possível afirmar que, caso a alavanca não seja acionada, 
 
A alternativa "E " está correta.
 
Observando-se a válvula, é possível perceber que, quando a alavanca não é acionada, uma
linha de fluxo entre as vias 1 e 2 é formada. Essa linha de fluxo garante que o ar comprimido
seja injetado na via superior do cilindro de dupla ação e se mantenha na posição recuado.
2. O circuito pneumático da figura abaixo é uma versão aprimorada do circuito da
questão anterior. Esse circuito foi equipado com uma válvula de segurança, responsável
pela interrupção do fluxo de ar comprimido quando a interrupção da operação for
desejada. Observando o circuito, é possível afirmar que 
 
A alternativa "C " está correta.
 
A chave de uso geral promove a liberação do ar comprimido. Sendo assim, apenas após o
acionamento dessa chave, a válvula direcional estará habilitada a promover o avanço do
cilindro. Para isso, a alavanca deverá ser acionada, estabelecendo uma linha de fluxo entre a
via 1 e a via 4 e levando ar comprimido à base do cilindro.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste conteúdo, você conheceu as características específicas dos compressores e as
informações fundamentais para sua correta especificação, além dos principais atuadores
pneumáticos, suas características e aplicações.
Também foram descritos os elementos de controle e acionamento dos sistemas pneumáticos e
suas aplicações em circuitos. Por fim, o projeto de um circuito pneumático foi discutido em
detalhes, com todos os seus elementos sendo apresentados e comparados com um sistema
real.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8896: Sistemas e
componentes hidráulicos e pneumáticos – Símbolos gráficos e diagramas de circuitos. Rio de
Janeiro: ABNT, 1985.
BOLLMNN, A. Fundamentos de automação industrial pneutrônica. São Paulo: ABHP, 1997.
FESTO. Manual de operação, conservação e manutenção. Consultado na internet em: 6 jul.
2021.
PARKER. Tecnologia pneumática industrial - Apostila M1001 BR. Jacareí: Parker Training,
2000.
PARKER. Tecnologia pneumática industrial - Apresentação M1001-1 BR. Jacareí: Parker
Training, 2000.
PARKER HANIFINN. Catálogos, polígrafos e manuais. Consultado na internet em: 06 jul.
2021.
PARKER HANIFINN. Manual de eletropneumática. Consultado na internet em: 06 jul. 2021.
PARKER HANIFINN. Manual de pneumática. Consultado na internet em: 06 jul. 2021.
EXPLORE+
Para saber mais sobre o mundo prático dos sistemas pneumáticos, leia o artigo científico: O
controle em cascatade sistemas pneumáticos de posicionamento.
CONTEUDISTA
Raphael de Souza dos Santos