Atividade estruturada 1 - Sistemas hidráulicos e pneumáticos

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Características dos sistemas Pneumáticos
A pneumática é sem dúvida o elemento mais simples, de maior rendimento e de menor custo que pode ser utilizado na solução de muitos problemas de automatização. Fato este devido a uma série de características próprias de seu fluido de utilização, que no caso é o ar.
Vantagens
Quantidade
Em relação a quantidade o ar para ser comprimido existe em ilimitadamente.
Transporte
O ar comprimido é transportado por meio de tubulações, não existindo para esse caso a necessidade de linhas de retorno, como é feito nos sistemas hi​dráulicos.
Armazenagem
O ar é comprimido por um compressor e armazenado em um reservatório, não sendo necessário que o compressor trabalhe continuamente, mas sim, somente, quando a pressão cair a um determinado valor mínimo ajustado em um pressostato.
Temperatura
Diferentemente do óleo que tem sua viscosidade afetada pela variação da temperatura, o ar comprimido é insensível às oscilações desta, permitindo um funcionamento seguro, mesmo em condições extremas.
Segurança
O ar comprimido não apresenta perigos de explosão ou incêndio, e mesmo que houvesse explosão por falha estrutural de um componente, tubulação, man​gueira, ou mesmo do reservatório de ar comprimido, a pressão do ar utilizado em pneumática é relativamente baixa (6 a 12bar).
Limpeza
Uma vez que o fluido de utilização é o ar comprimido, não há risco de po​luição ambiental, mesmo ocorrendo eventuais vazamentos nos elementos mal vedados. Este fato torna a pneumática um sistema excelente e eficiente para apli​cação na indústria alimentícia e farmacêutica.
Construção
Uma vez que as pressões de trabalho são relativamente baixas quando comparadas à hidráulica, seus elementos de comando e ação são menos robustos e mais leves, podendo ser construídos em liga de alumínio, tornando seu custo relativamente menor, portanto mais vantajoso.
Velocidade
É um meio de trabalho que permite alta velocidade de descolamento, em condições normais entre 1 e 2m/s, podendo atingir 10m/s no caso de cilindros especiais e 500.000 rpm no caso de turbinas pneumáticas.
Regulagem
Não possuem escala de regulagem, isto é, os elementos são regulados em velocidade e força, conforme a necessidade da aplicação, sendo da escala de zero ao máximo do elemento.
Segurança contra Sobrecarga
Diferentemente dos sistemas puramente mecânicos ou eletroeletrônicos, os elementos pneumáticos podem ser solicitados, em carga, até parar, sem sofrer qualquer dano, voltando a funcionar normalmente tão logo cesse a resistência.
Desvantagens
Preparação
A fim de que o sistema possa ter um excelente rendimento, bem como uma prolongada vida útil de seus componentes, o ar comprimido requer uma boa preparação da qualidade do ar, isto é, isento de impurezas e umidade, o que é possível com a utilização de filtros e purgadores, conforme será visto mais adian​te.
Compressibilidade
A compressibilidade é uma característica não apenas do ar, mas também de todos os gases, que impossibilita a utilização da pneumática com velocidades uniformes e constantes. Isto que dizer que diferentemente da hidráulica, ou mesmo da eletrônica, em controle de servomotores para movimentos de precisão, a pneumática não possibilita controle de velocidade preciso e constante durante vários ciclos seguidos.
Força
Considerando a pressão normal de trabalho nas redes pneumáticas indus​triais, ou seja, uso econômico (6 bar), é possível, com o uso direto de cilindros, chegar a forças de 48250 N (capacidade para erguer uma massa de 494kg) com atuador linear ISO de Dp = 320mm.
Escape de Ar
Sempre que o ar é expulso de dentro de um atuador, após seu movimento de expansão ou retração, ao passar pela válvula comutadora, espalhando-se na atmosfera ambiente, provoca um ruído relativamente alto, apesar de que nos dias de hoje, este problema foi quase totalmente eliminado com o desenvolvimento e aplicação de silenciadores.
Custos
Quando levados em consideração os custos de implantação dentro de uma indústria (produção, preparação, distribuição e manutenção), eles podem ser considerados significativos. Entretanto, o custo da energia é em parte compensa​do pelos elementos de preços vantajosos e rentabilidade do equipamento.