Aula 01 - Apresentação e Introdução CHP

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Jaqueline Mendes Queiroz
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Comandos Hidráulicos e 
Pneumáticos
Introdução
Ementa - Pneumática
1. Apresentação, Introdução sistemas hidráulicos e pneumáticos (vídeos aplicação)
2. "Comportamento do Ar Comprimido- Desenvolvimento da técnica do ar comprimido-
Produção do ar comprimido, compressores- Distribuição e preparação do ar- Elementos 
pneumáticos de trabalho"
3. Válvulas pneumáticas, simbologias e normas de representação
4. Atuadores pneumáticos
5. "Circuitos pneumáticos básicos- Cadeia de comandos- Designação dos elementos-
Representação dos elementos- Possibilidade de representação dos movimentos-
Possibilidade de anulação de sinais"
6. Circuitos com e sem conflito
7. Circuito passo a passo
8. Circuito em cascata
9. Introdução a sistemas eletropneumáticos
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Ementa - Hidráulica
1. Introdução a hidráulica, propriedades e classificação do óleo 
(vídeo aplicação)
2. Componentes do sistema, válvulas hidráulicas, atuadores
3. "Circuitos hidráulicos- Componentes do circuito-
Simbologia dos componentes - Análise dos componentes"
4. Projeto de circuito hidráulico (com aplicação)
5. Projeto de circuito hidráulico (com aplicação)
6. Introdução a sistemas eletrohidráulicos
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Referências Bibliográfica
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Bibliografia Básica
FIALHO, A B. Automação pneumática projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 7. São Paulo:
Erica, 2011. ISBN 9788536505176.
FIALHO, A. B. Automação pneumática projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 6. ed. São
Paulo Érica, 2011. ISBN 9788536505176. [E-book].
PRUDENTE, F. Automação industrial pneumática: teoria e aplicações. Rio de Janeiro: LTC, 2013. ISBN
9788521621201.
Bibliografia Complementar
BONACORSO, N. G.; NOLL, V. Automação eletropneumática. 12. ed. São Paulo: Érica, 2013. ISBN
9788571944251.
SCHRADER BELLOWS INDÚSTRIA E COMÉRCIO. Cilindros pneumáticos e componentes para máquinas
de produção. Belo Horizonte: Schrader Bellows.
VÁLVULAS SCHRADER DO BRASIL Centro Didático de Automatização. Princípios básicos; produção;
distribuição e condicionamento do ar comprimido. S.l.: Schrader & Bellows.
LINSINGEN, I. Fundamentos de sistemas hidráulicos. Florianápolis: UFSC, 2001. ISBN 8532802028.
NEGRI, V. J. Introdução ao Sistemas para Automação e Controle Industrial. Florianópolis. 2004.
Cronograma
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Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Conceitos básicos
 Hidráulica:
O termo hidráulica deriva
da raiz grega hidro que significa água.
Hoje, entende-se por hidráulica a 
transmissão, controle de forças e 
movimentos por meio de fluidos 
líquidos (óleos minerais e sintéticos) 
ou a ciência que estuda os fluidos em 
escoamento e sob pressão e divide-
se
em duas:
 Hidrostática: estuda os fluidos 
sob pressão.
 Hidrodinâmica: estuda os 
fluidos em escoamento.
 Pneumática:
Dos antigos gregos provém a 
expressão pneuma,
que significa fôlego, vento
e, filosoficamente, a alma.
Derivando da palavra pneuma,
surgiu, entre outros, o
conceito de “pneumática”:
A matéria dos movimentos
dos gases e fenômenos dos
gases.
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Características dos Sistemas
✓ Dimensões reduzidas e 
pequeno peso com relação 
à potência instalada;
✓ Sensível à influências 
externas como altas e 
baixas temperaturas;
✓ Acionamentos, ao serem 
sobrecarregados, 
simplesmente param;
✓ Transformação da energia, 
tanto em movimento linear, 
como rotativo;
✓ Facilidade de obtenção e 
armazenamento.
✓ Proteção natural contra 
explosão;
✓ Insensível contra influências 
externas como altas e baixas 
temperaturas (ambientes 
hostis);
✓ Acionamentos podem ser 
sobrecarregados até a parada.
✓ Transformação da energia, 
tanto em movimento linear 
como rotativo;
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Hidráulico Pneumático
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Características dos Sistemas
✓ Velocidade e força 
facilmente controlados 
com alta precisão;
✓ Energia hidráulica não 
deve ser transmitida por 
grandes distâncias;
✓ Difícil manutenção dos 
componentes devido a 
sua precisão, dimensão e 
peso;
✓ Energia pode ser transmitida por 
grandes distâncias;
✓ Manutenção simples dos 
componentes devido às 
construções simples;
✓ Grande confiabilidade, segurança 
de operação e durabilidade de 
acionamentos e componentes de 
comando;
✓ Necessidade de preparação do ar;
✓ Perdas por vazamento reduzem a 
eficiência econômica.
✓ Poluição sonora ao escapar.
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Hidráulico Pneumático
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Comparação entre sistemas
Tabela 1:Comparação da tecnologia de acionamento para os sistemas elétrico,hidráulico e pneumático Fonte:Nelli 
Silva,2002.
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Comparação entre sistemas
Tabela 1:Comparação da tecnologia de acionamento para os sistemas elétrico,hidráulico e pneumático Fonte:Nelli 
Silva,2002.
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Áreas de aplicação
Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
Máquinas para Construção Civil
Engenharia Médica
Indústria Alimentícia
Manufatura
Indústria 
Automobilística
Indústria Têxtil
Robótica
Mineração
Indústria Madeireira
Indústria do plástico
Construção de navios e 
tecnologia de embarcações
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Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Grandezas físicas: Pressão e Vazão
Pressão relativa(manométrica):é a 
pressão registrada no manômetro.
Pressão absoluta: A pressão absoluta é 
a soma da pressão manométrica com a 
pressão atmosférica.
Pressão
É o resultado da ação de uma força 
agindo sobre uma determinada área.
Tipos:
Pressão atmosférica:As camadas de ar 
exercem uma força (peso) sobre a 
superfície da Terra.A pressão resultante 
desta força é denominada pressão 
atmosférica, que varia com a 
altitude,pois em grandes alturas, a 
massa de ar é menor que ao nível do 
mar.
P=F/A
P=Pressão F=Força A=Área
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Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Grandezas físicas: Pressão e Vazão-continuação
Classificação de sistemas de 
pressão
Unidades de Pressão:
➢Atm: Atmosferas
➢Kgf/cm2 : Quilograma força por 
centímetro quadrado.
➢Bar:Báreas
➢PSI:Pounds per square inches- libra 
por polegada quadrada (lb/pol2
).(Sistema inglês).
➢Pa:N/m2 :Newton por metro 
quadrado (Sistema Internacional)
Tabela 2:Classificação dos sistemas quanto a pressão.
Fonte:Racine (1987)
bar Pressão
0 a 14 bar Baixa Pressão
14 a 35 bar Média Pressão
35 a 84 bar Média Alta Pressão
84 a 210 bar Alta Pressão
Acima de 210 Extra Alta Pressão
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Grandezas físicas: Pressão e Vazão-continuação
Vazão
É o volume deslocado em função do 
tempo
A norma Brasileira (NBR10138) da 
ABHP(Associação brasileira de Hidráulica 
e Pneumática) utiliza as unidades do 
SI.No entanto o uso de outras unidades 
é comum. Tabela 2: unidades de vazão para Pneumática.
Fonte: Senai/Sc 100p.(p.15)
Unidade Símbolo
Litros por segundo L/s
Litros por minuto L/min
Metros cúbicos 
por segundo
m3/s
Metros cúbicos 
por minuto
m3/min
Metros cúbicos 
por hora
m3/h
Pés cúbicos por 
minuto 
( cubic meters
feet for minutes)
ft3/min (cfm)
Q=V/t
Q=Vazão V=Volume t=Tempo
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Princípios Básicos
Princípio de Pascal
➢ Blaise Pascal, em 1648, enunciou a 
lei que rege os princípio hidráulicos 
e pneumáticos: A pressão exercida 
em um ponto qualquer de um 
fluido estático é a mesma em todas 
as direções e exerce forças iguais, 
em áreas iguais, sempre 
perpendiculares à superfície do 
recipiente.
Princípio da multiplicação da 
energia
Figura 1:Princípio de Pascal.
Fonte:Uggione (2002,p.11).
Figura 2:Princípio da multiplicação da energia
Fonte:Racine (1987,p.14).
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Comparação entre sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
Hidráulico Pneumático
➢Fluido:Óleo
➢Estado:Líquido
➢Circuito:Fechado
➢Trabalha com altas 
pressões e baixa 
velocidade
➢Fluido:Ar
➢Estado:Gasoso
➢Circuito:Aberto
➢Trabalha com baixa 
pressão e alta 
velocidade
Custo de Energia:
Elétrica<Pneumática<Hidráulica
Acionamentos Hidráulicose Pneumáticos
Características dos fluidos de trabalho
➢Quantidade: Ilimitada.
➢Transporte:Facilmente 
transportável, sem preocupação com 
retorno.
➢Armazenamento:Em 
reservatórios.O compressor não 
precisa estar o tempo todo em 
funcionamento.
➢Temperatura: Insensível as 
oscilações de temperatura.
➢Segurança:Não há risco de 
explosão ou de incêndio.
➢Limpeza:É limpo.em caso de 
vazamento não polui
➢Construção:simples,o que gera 
custo vantajoso.
Pneumático-Ar
➢Velocidade:É muito veloz e permite 
alcançar altas velocidades de 
trabalho.
➢Regulagem:Reguláveis em escala.
➢Seguro contra sobrecarga:Os 
elementos e ferramentas são 
carregáveis até a parada 
final,portanto, seguros contra 
sobrecarga.
➢Preparação:Requer retirada e 
impurezas e umidade.
➢Compressibilidade:Não é possível 
manter uniforme e constante as 
velocidades dos pistões mediante o 
ar comprimido.
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Características dos fluidos de trabalho
➢ Quantidade:limitada de origem 
mineral ou sintética e alto custo.
➢ Transporte:Devido a viscosidade não 
é de fácil transporte.Há preocupação 
com retorno.
➢ Armazenamento:A bomba que 
garante a vazão de óleo no sistema 
têm de estar ligada todo o tempo.
➢ Temperatura:Sensível a variações.
➢ Segurança:Existe risco de explosão, 
se ultrapassado o limite máximo e 
temperatura.
➢ Limpeza:É poluente.
➢ Construção:Construção complexa, 
alto custo.
Hidráulico-Óleo
➢Velocidade:Devido a viscosidade não 
é veloz.
➢Regulagem:As velocidades e forças 
dos elementos são reguláveis em escala 
com precisão.
➢Seguro contra sobrecarga:Há a 
necessidade de controle da pressão 
máxima de trabalho.
➢Preparação:Para sistemas 
convencionais o óleo já vem 
pronto.Para servo sistemas há a 
necessidade de filtragem prévia.
➢Compressibilidade:é possível manter 
as velocidades dos atuadores 
constantes.
Acionamentos Hidráulicos e Pneumáticos
Exercícios Propostos
1-Quais os critérios devem ser considerados na escolha entre um 
acionamento hidráulico, pneumático ou hidropneumático.
2- Pesquise e apresente aplicações hidráulicas, pneumáticas ou 
hidropneumáticas em uma ou mais áreas apresentadas nos slides.