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SISTEMAS HIDRÁULICOS
E PNEUMÁTICOS
SISTEMAS HIDRÁULICOS 
E PNEUMÁTICOS
Sistem
as Hidráulicos e Pneum
áticos
Marcelo Salamoni de AraújoMarcelo Salamoni de Araújo
GRUPO SER EDUCACIONAL
gente criando o futuro
A � nalidade deste módulo é trazer elementos que possibilitem a compreensão das 
características físicas dos � uidos hidráulicos e sua aplicabilidade, através dos diver-
sos elementos de trabalho e comando, em sistemas hidráulicos de controle de força e 
movimento, para processos industriais.
A apresentação dos elementos que compõem um sistema hidráulico, sejam as bom-
bas hidráulicas, atuadores (motores) ou os elementos de trabalho e comando de um 
sistema, contribuirá como suporte necessário à escolha e dimensionamento de com-
ponentes de um projeto de sistema hidráulico, seja em máquinas ou ferramentas, uti-
lizados pelos mais diversos setores produtivos.
Na indústria, se buscam novas tecnologias para os sistemas de produção, substituin-
do as tarefas humanas, minimizando a quantidade de falhas no processo produtivo e 
aumentando a uniformidade da produção. Constata-se um aumento progressivo nos 
avanços tecnológicos embarcados em máquinas, melhorando o desempenho de rea-
lizar tarefas cada vez mais especí� cas. Atualmente, os processos compostos por sis-
temas hidráulicos e pneumáticos são indispensáveis como métodos de transmissão 
de energia. Entende-se por sistemas hidráulicos e pneumáticos o controle de força e 
movimento por meio de � uidos.
Com a automação dos processos industriais, a hidráulica e a pneumática ganham im-
portância cada vez maior, pois grande parte do maquinário é parcial ou integralmente 
comandada por estes sistemas.
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mentares ou aprofundadas sobre o conteúdo estudado.
CITANDO
Dados essenciais e pertinentes sobre a vida de uma determinada pessoa 
relevante para o estudo do conteúdo abordado.
CONTEXTUALIZANDO
Dados que retratam onde e quando aconteceu determinado fato;
demonstra-se a situação histórica do assunto.
CURIOSIDADE
Informação que revela algo desconhecido e interessante sobre o assunto 
tratado.
DICA
Um detalhe específico da informação, um breve conselho, um alerta, uma 
informação privilegiada sobre o conteúdo trabalhado.
EXEMPLIFICANDO
Informação que retrata de forma objetiva determinado assunto.
EXPLICANDO
Explicação, elucidação sobre uma palavra ou expressão específica da 
área de conhecimento trabalhada.
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Unidade 1 - Hidráulica
Objetivos da unidade ........................................................................................................... 13
Introdução à hidráulica ....................................................................................................... 14
Apresentação da hidráulica .......................................................................................... 14
Conceitos fundamentais da hidráulica ........................................................................ 15
Características gerais dos sistemas hidráulicos .......................................................... 28
Constituição básica ......................................................................................................... 28
Características ................................................................................................................. 29
Áreas de aplicação ......................................................................................................... 30
Fluidos hidráulicos............................................................................................................... 30
Requisitos ......................................................................................................................... 30
Viscosidade ...................................................................................................................... 31
Características importantes .......................................................................................... 32
Bombas e motores hidráulicos .......................................................................................... 34
Apresentação da bomba hidráulica ............................................................................. 34
Parâmetros e tipos de bombas hidráulicas ................................................................ 35
Motores hidráulicos ........................................................................................................ 37
Válvulas de controle hidráulico ........................................................................................ 38
Tipos ................................................................................................................................... 38
Sintetizando ........................................................................................................................... 41
Referências bibliográficas ................................................................................................. 42
Sumário
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Sumário
Unidade 2 - Hidráulica e pneumática
Objetivos da unidade ........................................................................................................... 44
Elementos hidráulicos de potência .................................................................................. 45
Bombas hidráulicas ........................................................................................................ 45
Atuadores hidráulicos .................................................................................................... 50
Técnicas de comando hidráulico e aplicações a circuítos básicos ......................... 55
Hierarquia de elementos ................................................................................................ 56
Diagrama trajeto-passo .................................................................................................. 56
Identificação de sequência de movimentos ............................................................... 57
Identificação dos elementos de um circuito hidráulico ........................................... 58
Circuitos hidráulicos básicos ........................................................................................ 59
Introdução à pneumática .................................................................................................... 63
Comportamento do ar comprimido ............................................................................... 64
Arquitetura dos sistemas pneumáticos ....................................................................... 66
Características dos sistemas pneumáticos .................................................................... 69
Sintetizando ...........................................................................................................................71
Referências bibliográficas ................................................................................................. 72
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Sumário
Unidade 3 - Ar comprimido e compressores
Objetivos da unidade ........................................................................................................... 74
Geração de ar comprimido ................................................................................................. 75
Conceitos básicos de ar comprimido ........................................................................... 75
Tipos de compressor ....................................................................................................... 77
Simbologia de compressores ........................................................................................ 83
Regulagem de compressores ........................................................................................ 84
Tratamento do ar comprimido ....................................................................................... 85
Instalação de estação de ar comprimido .................................................................... 94
Especificação de compressores ....................................................................................... 96
Distribuição de ar comprimido .......................................................................................... 97
Sistema de distribuição de ar comprimido ................................................................. 97
Configurações de redes de distribuição de ar ........................................................... 98
Componentes da rede de distribuição de ar comprimido ...................................... 100
Sintetizando ......................................................................................................................... 102
Referências bibliográficas ............................................................................................... 103
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Sumário
Unidade 4 - Distribuição de ar comprimido, sistemas pneumáticos e eletropneumáticos
Objetivos da unidade ......................................................................................................... 105
Dimensionamento de redes de distribuição de ar comprimido ................................ 106
Arquitetura das redes de distribuição ..................................................................... 106
Elementos de redes de distribuição ......................................................................... 108
Dimensionamento de tubulações ............................................................................. 109
Controles pneumáticos...................................................................................................... 113
Tipos e representação gráfica de elementos de controle pneumáticos ........... 113
Dimensionamento de válvulas .................................................................................. 122
Atuadores pneumáticos .................................................................................................... 123
Tipos e representação gráfica de elementos atuadores ..................................... 123
Dimensionamento de atuadores pneumáticos ...................................................... 124
Circuitos pneumáticos básicos ....................................................................................... 125
Circuitos básicos de movimento de um atuador de ação simples ..................... 126
Circuitos básicos de movimento de um atuador de ação dupla ......................... 131
Comandos sequenciais ..................................................................................................... 134
Dispositivos eletro-hidráulicos e eletropneumáticos ................................................ 139
Tipos de dispositivos ................................................................................................... 139
Circuitos básicos com acionamento elétrico ......................................................... 140
Sintetizando ......................................................................................................................... 143
Referências bibliográficas ............................................................................................... 144
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A fi nalidade deste módulo é trazer elementos que possibilitem a compreen-
são das características físicas dos fl uidos hidráulicos e sua aplicabilidade, atra-
vés dos diversos elementos de trabalho e comando, em sistemas hidráulicos de 
controle de força e movimento, para processos industriais.
Na indústria, constata-se um aumento progressivo nos avanços tecnológi-
cos embarcados em máquinas, melhorando o desempenho de realizar tarefas 
cada vez mais específi cas. Atualmente, os processos compostos por sistemas 
hidráulicos são indispensáveis como método de transmissão de energia e vêm 
se destacando e ganhando espaço nos mais variados segmentos do mercado, 
sendo a hidráulica industrial e móbil as que apresentam o maior crescimento. 
O estudo sobre o comportamento dos fl uidos hidráulicos, seus requisitos e 
características, assim como as grandezas físicas pressão, força, trabalho, ener-
gia, entre outras, é de fundamental importância para o desenvolvimento de 
máquinas e ferramentas que garantam a efi ciência no controle dos processos 
industriais.
A apresentação dos elementos que compõem um sistema hidráulico, se-
jam as bombas hidráulicas, atuadores (motores) ou os elementos de trabalho 
e comando de um sistema, contribuirá como suporte necessário à escolha e di-
mensionamento de componentes de um projeto de sistema hidráulico, seja em 
máquinas ou ferramentas, utilizados pelos mais diversos setores 
produtivos.
Na indústria, se buscam novas tecnolo-
gias para os sistemas de produção, substi-
tuindo as tarefas humanas, minimizando 
a quantidade de falhas no processo pro-
dutivo e aumentando a uniformidade da 
produção. Constata-se um aumento pro-
gressivo nos avanços tecnológicos embar-
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Apresentação
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cados em máquinas, melhorando o desempenho de realizar tarefas cada vez 
mais específicas. Atualmente, os processos compostos por sistemas hidráuli-
cos e pneumáticos são indispensáveis como métodos de transmissão de ener-
gia. Entende-se por sistemas hidráulicos e pneumáticos o controle de força e 
movimento por meio de fluidos.
Com a automação dos processos industriais, a hidráulica e a pneumática 
ganham importância cada vez maior, pois grande parte do maquinário é parcial 
ou integralmente comandada por estes sistemas.
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Dedico este trabalho aos profi ssionais de ensino das mais diversas 
épocas e instituições com os quais tive o privilégio de aprender e que 
hoje me qualifi cam para exercer minha atividade com profi ssionalismo e 
competência.
O Professor Marcelo Salamoni de 
Araújo tem formação como Técnico em 
Eletrônica pelo Liceu de Artes e Ofícios 
de São Paulo (1985). É graduado em Tec-
nologia em Automação Industrial (2014) 
e possui diversos cursos específi cos na 
área de Automação e Controle de Pro-
cessos Industriais. Atualmente ocupa o 
cargo de professor em cursos técnicos 
de Eletrônica e Eletrotécnica, além de 
ser o responsável técnico em Elétrica, 
Eletrônica e Automação em empresas 
de soluções e desenvolvimento de má-
quinas e melhoria de processos indus-
triais. 
Currículo Lattes:
http://lattes.cnpq.br/7957414085817626
SISTEMASHIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 11
O autor
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HIDRÁULICA
1
UNIDADE
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Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Apresentação de sistemas hidráulicos;
 Características gerais de sistemas e 
fluidos hidráulicos;
 Elementos dos sistemas hidráulicos.
 Introdução à hidráulica
 Apresentação da hidráulica
 Conceitos fundamentais da 
hidráulica
 Características gerais dos siste-
mas hidráulicos
 Constituição básica
 Características
 Áreas de aplicação
 Fluidos hidráulicos
 Requisitos
 Viscosidade
 Características importantes
 Bombas e motores hidráulicos
 Apresentação da bomba 
hidráulica
 Parâmetros e tipos de bom-
bas hidráulicas
 Motores hidráulicos
 Válvulas de controle hidráulico
 Tipos
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Introdução à hidráulica
O termo “hidráulica” é derivado do grego hidro (água), razão pela qual enten-
de-se por hidráulica todas as leis e comportamentos referentes à água ou outro 
líquido. Portanto, a hidráulica foca no estudo dos líquidos sob pressão e suas 
utilidades. É conhecida também como mecânica dos fl uidos, sendo responsável 
por determinar o uso e comportamento dos fl uidos, atuando como sistema de 
transmissão de energia.
Pelo estudo, será possível compreender as leis que regem a conversão 
da energia hidráulica em mecânica, o transporte e o controle dos fl uidos, 
estando estes sob ação de variáveis como pressão, vazão, temperatura etc.
Apresentação da hidráulica
A lei fundamental para o estudo da hidráulica descreve que a pressão sobre 
um ponto qualquer em um líquido estático será a mesma em todas as direções, 
exercendo forças iguais em áreas iguais. O estudo da hidráulica é composto 
por três partes: 
• Hidrostática: estudo comportamental dos líquidos estáticos;
• Hidrocinética: estudo dos líquidos em movimento;
• Hidrodinâmica: estudo dos líquidos em movimento, considerando forças 
como gravidade e pressão, e características como viscosidade, compressi-
bilidade, entre outras.
Os métodos de transmissão de potência hoje em dia conhecidos são: trans-
missão elétrica, mecânica e através de fl uidos. Destes, a transmissão mecâni-
ca é a mais antiga e conhecida: teve início com a invenção da roda, sendo utilizada 
atualmente por muitos outros sistemas modernos como engrenagens, cames, 
correias, molas, polias e outros. A transmissão elétrica, com uso de geradores, 
motores elétricos, condutores e muitos outros componentes, é um sistema con-
temporâneo. É o melhor meio de transmissão de energia a grandes distâncias.
A utilização da força dos fl uidos é datada de milhares de anos. Um exemplo 
que se tem conhecimento foi seu uso em um sistema hidromecânico da roda 
d’água que empregava a energia da água armazenada em determinada altura 
para a geração de energia. O uso dos líquidos pressurizados para transmissão 
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de energia é recente; essa tecnologia se desenvolveu, com maior intensidade, 
após as devastações dos meios de produção causadas pela primeira grande 
guerra. O controle da velocidade e inversão do sentido do fl uxo hidráulico ins-
tantâneo e sistemas compactos comparados a outras formas de transmissão 
de energia são vantagens dos sistemas hidráulicos. 
Algumas desvantagens são as de que, se comparados a siste-
mas elétricos, eles têm um rendimento, de modo geral, abaixo 
de 66%, causado por perdas e vazamentos internos 
no sistema, e também os componentes dos sis-
temas hidráulicos exigem uma alta precisão na 
fabricação, o que encarece os custos de produ-
ção, tornando o sistema caro.
Conceitos fundamentais da hidráulica
Fluido: substância capaz de, conti-
nuamente, adequar-se perfeitamente 
à forma do conduto que o contém. Sua 
forma pode ser líquida ou gasosa e, no 
caso dos sistemas hidráulicos, a forma 
é líquida, onde sua função é a de trans-
missão de força.
Força: grandeza de qualquer cau-
sa que tende a produzir ou modifi car 
movimento. Demonstrado por New-
ton como sendo o produto da massa 
de um corpo pela sua aceleração (F = m . a). As unidades de medida para força 
e pressão são as mesmas, sendo que, no caso da força, esta não tem relação 
alguma com a medida de área. Segundo a 1ª Lei de Newton, “Todo corpo conti-
nua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, 
a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre 
ele”. A resistência à variação de velocidade depende do peso e do atrito que o 
objeto oferece às superfícies de contato. A unidade da grandeza força é comu-
mente expressa em newtons, quilos ou libras.
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TABELA 1. CONVERSÃO DAS PRINCIPAIS UNIDADES DE FORÇA
TABELA 2. CONVERSÃO DAS PRINCIPAIS UNIDADES DE PRESSÃO
Pressão: quantidade de força exercida em uma área determinada (P = F : A). 
Nos sistemas pneumáticos e hidráulicos, a pressão tem como grandeza de me-
dida o kgf/cm2, o PSI (libra-força por polegada quadrada em inglês) e também 
o N/m2 . 1000 (bar no sistema francês). Outra unidade encontrada também é o 
Pa (Pascal), que é equivalente à força de 1 N/m2.
N dina kgf gf mgf
1 105 0,1 0,1 101,97
dina N kgf gf mgf
1 10-5 1,0210-6 1,02.10-6 1,02.10-3
kgf N dina gf mgf
1 9,81 9,81.105 1 1000
gf N dina kgf mgf
1 9,81 9,81.105 1 103
mgf N dina kgf gf
1 0,01 980,67 0,01 0,001
N
dina 
dinadina
kgf
105
1 
gf
N
10
mgf
kgf
mgf
kgf
9,81
1 
0,1
9,81
kgf
N
kgf
1,0210
9,81
1,0210
gf
dina
0,01
0,1
dina
9,81.105
0,01
0,1
9,81.105
dina
gf
dina
9,81.105
1,02.10
9,81.105
1,02.10
9,81.105
dina
mgf
gf
980,67
101,97
1
980,67
101,97
mgf
kgf
mgf
1,02.10
kgf
1,02.101,02.10-3
mgf
kgf
mgf
0,01
1000
mgfmgf
103103
gfgf
0,0010,001
atm psi kgf/cm2 bar mmHg Pa
1 14,6959 1,033 1,01325 760 101325
psi atm kgf/cm2 bar mmHg Pa
1 0,068046 0,0689476 51,7149 6894,76
kgf/cm2 atm psi bar mmHg Pa
1 1,033 14,2234 0,98 735,514 98066,5
bar atm psi kgf/cm2 mmHg Pa
1 0,986923 14,5038 0,0689476 51,7149 100000
mmHg atm psi kgf/cm2 bar Pa
1 0,00131579 0,0193368 0,00135951 0,0013322 133,322
Pa atm psi kgf/cm2 bar mmHg
1 9,8692.10-6 0,000145038 0,000010197 1.10-5 0,00750062
atmatm
1
psipsi
psi
1
kgf/cm
psi
14,6959
kgf/cm
14,6959
kgf/cm2
14,6959
atm
kgf/cm
atm
0,068046
bar
kgf/cm
0,068046
kgf/cm2
1,033
0,068046
atm
mmHg
1,033
kgf/cm2
1,033
mmHg
kgf/cm2
1,033
atm
mmHg
1
kgf/cm2
atm
0,986923
bar
0,986923
Pa
1,01325
psi
14,2234
0,986923
atm
1
1,01325
bar
14,2234
atm
0,00131579
bar
0,0689476
14,2234
psi
0,00131579
mmHg
0,0689476
psi
14,5038
0,00131579
atm
9,8692.10-6
mmHg
0,0689476
bar
14,5038
atm
9,8692.10-6
mmHg
760
bar
14,5038
psi
9,8692.10-6
mmHg
0,98
kgf/cm2
psi
0,0193368
9,8692.10-6
mmHg
51,7149
kgf/cm2
0,0689476
0,0193368
Pa
51,7149
kgf/cm2
0,0689476
0,0193368
psi
0,000145038
101325
51,7149
mmHg
0,0689476
kgf/cm
0,000145038
101325
mmHg
735,514
0,0689476
kgf/cm
0,00135951
0,000145038
101325
Pa
735,514
mmHg
kgf/cm2
0,00135951
0,000145038
6894,76
735,514
mmHg
0,00135951
kgf/cm
6894,76
mmHg
51,7149
0,00135951
kgf/cm
0,000010197
Pa
51,7149
kgf/cm
0,000010197
98066,5
bar
0,0013322
0,000010197
98066,5
0,0013322
0,000010197
Pa
100000
0,0013322
bar
100000
bar
1.10-5
100000
Pa
1.10-5
Pa
133,322133,322133,322
mmHg
0,00750062
mmHg
0,007500620,007500620,00750062
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 16
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Trabalho: defi nição para a força aplicada através de um deslocamento. Ma-
tematicamente expressa por: T = F . d, onde:
T = trabalho
F = força
d = distância
TABELA 3. CONVERSÃO DAS PRINCIPAIS UNIDADES DE TRABALHO
J kWh CVh kgf-m Kcal1 0,278.10-6 0,738.10-6 0,102 0,239.10-3
kWh J CVh Kgf-m Kcal
1 3,6.106 1,36 0,367.106 860
CVh J kWh kgf-m Kcal
1 3,6.106 0,736 0,270.106 632
kgf-m J kWh CVh Kcal
1 9,805 65 2,72.10-6 3,70.10-6 2,345.10-3
Kcal J kWh CVh kgf-m
1 4186 1,16.10-3 1,58.10-3 426,9
J
kWh
kWhkWh
0,278.10
CVh
0,278.10
1
0,278.10-6
kgf-m
J
kgf-m
3,6.10
Kcal
CVh
3,6.106
Kcal
CVh
0,738.10
3,6.10
1
0,738.10
3,6.10
0,738.10-6
CVh
J
9,805 65
CVh
9,805 65
1,36
9,805 65
kgf-m
kWh
4186
kgf-m
0,102
kWh
0,736
4186
0,102
Kgf-m
0,736
kWh
Kgf-m
kWh
2,72.10
Kgf-m
0,367.10
2,72.10
0,367.10
kgf-m
2,72.10-6
kWh
1,16.10
Kcal
0,239.10
kgf-m
0,270.10
1,16.10
0,239.10
kgf-m
0,270.10
1,16.10-3
0,239.10
Kcal
0,270.10
CVh
Kcal
CVh
3,70.10
860
3,70.10
Kcal
CVh
1,58.10
Kcal
1,58.10
632
1,58.10-3
Kcal
2,345.102,345.102,345.10
kgf-mkgf-m
426,9426,9
Potência: é a velocidade que uma carga executa um trabalho em um deter-
minado espaço de tempo.
Matematicamente expressa por: P = F . V, onde:
P = potência
F = força
V = velocidade de deslocamento
Resumindo, potência é a velocidade de um trabalho realizado. Quanto me-
nor o tempo de execução, maior a potência do sistema. 
Energia: é a potência aplicada a uma determinada carga durante um perío-
do de tempo específi co. Analogamente, podemos dizer que a potência é a gran-
deza inerente ao projeto, enquanto que a energia está relacionada ao período 
ao qual esse equipamento será utilizado.
Matematicamente expressa por: E = P . t, onde:
E = energia
P = potência
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t = tempo
Rendimento: grandeza sem unidade de medida, que especifica a quantida-
de de energia que um equipamento transforma em trabalho. Pode ser escrito 
como a razão entre potência de saída e potência de entrada.
Matematicamente expressa por: η = Pin / Pout, onde:
 η = rendimento
Pin = potência de entrada
Pout = potência de saída
Lei de Arquimedes
Considerando um volume de água confinado em um recipiente (e estando 
um corpo em repouso dentro deste), o peso da água acima dele necessaria-
mente estará contrabalançado pela pressão interna deste recipiente. Para um 
reservatório cujo volume tende para zero, em determinado ponto, a pressão 
será a pressão atmosférica.
EXPLICANDO
A pressão atmosférica indica a pressão que o ar da atmosfera está reali-
zando sobre a superfície do nosso planeta. Essa pressão varia de acordo 
com a região do planeta, sendo maior em regiões de baixa altitude e 
menor em regiões mais altas.
Matematicamente expressa por: P = ρ . g . h, onde (utilizando o SI):
P = pressão hidro (em Pascal)
ρ = massa específica da água (em quilograma por metro cúbico)
g = aceleração da gravidade (em metros por segundo ao quadrado)
h = altura do líquido acima do ponto (em metros)
No caso da pressão atmosférica ser considerável, necessita-se somar este 
valor da pressão, modificando a equação para:
P = ρ0 + ρgh
O também conhecido como Princípio de Arquimedes afirma que a força de 
empuxo ascendente exercida sobre um corpo imerso em um fluido, total ou 
parcialmente submerso, é igual ao peso do fluido que o corpo desloca e atua na 
direção ascendente no centro de massa do fluido deslocado. 
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Matematicamente expressa por:
FE = Wfluido = ρfluido . Vdeslocado . G
CURIOSIDADE
Arquimedes nasceu no ano de 287 a.C., na região que hoje em dia se 
encontra a Itália. Ele foi um matemático e inventor e suas invenções e 
teorias são utilizadas até os dias de hoje. O Princípio de Arquimedes leva 
seu nome por conta de seus estudos envolvendo o empuxo.
Um exemplo clássico seria o de que, tendo uma embarcação, seu peso será 
contrabalançado por uma força de impulsão igual ao volume de água que o 
mesmo desloca, que corresponderá ao volume da embarcação abaixo do nível 
d’água. Se for acrescido peso a esta embarcação, o volume embaixo d’água au-
mentará, e com ele a força de impulsão, fazendo assim com que a embarcação 
flutue. Outro nome conhecido para esta força é força de empuxo.
Lei de Pascal
Uma variação de pressão sobre um ponto qualquer em um fluido em repou-
so será transmitida a todos os outros pontos deste mesmo fluido, inclusive às 
paredes do conduto que o contém.
Considerando uma pressão (p) em determinado ponto (P) que está a uma 
altura (H), caso haja variação (Δρ) na pressão deste ponto, passaremos a ter que:
pP = pP + Δp
Como (P) é um ponto genérico, todos os pontos do fluido serão acrescidos de Δp.
mas, Δp = F : A
Então para dois pontos distintos no fluido, P1 e P2:
ΔpP1 = ΔpP2
logo, FP1/AreaP1 = FP2/AreaP2
Um exemplo característico de aplicação prática é para um elevador hidráuli-
co, onde a aplicação de uma força de 10 kgf em um pistão de área igual a 1 cm2 
resultaria uma pressão de 10 kgf/cm2 em todos os pontos do líquido confinados 
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no conduto, suportando assim um peso de 100 kgf caso a área do outro pistão 
seja de 10 cm2.
Figura 1. Princípio da prensa hidráulica. 
Figura 2. Tanque de água.
FORÇA
10 kgf
FORÇA
10 kgf
Lei de Stevin
Segundo o estabelecido pelo físico, engenheiro e matemático Simon Stevin, 
a pressão absoluta num ponto de um líquido homogêneo e incompressível, de 
densidade e distante da superfície com valor h, é igual à pressão atmosférica 
mais a pressão efetiva.
Considere, na Figura 2, um líquido homogêneo em repouso sob a ação da 
força da gravidade (g), onde encontramos os pontos P1 e P2 submersos nesse 
líquido e desnivelados pela altura h.
h
g
P2
P1
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Sendo p1 a pressão no ponto P1 e P2 a pressão no ponto P2, verifica-se:
P2 = P1 + dgh
Onde:
g = aceleração da gravidade
d = densidade do líquido
Caso um ponto P estivesse na superfície livre de água, a pressão neste pon-
to seria igual à pressão atmosférica.
Ainda de acordo com a Lei de Stevin, pontos diferentes em um mesmo líqui-
do inerte e que estejam nivelados estarão submetidos à mesma pressão, como 
podemos representar na Figura 3 pelos pontos P.
Figura 3. Tanque de água.
P1 P2 P3
Portanto, P1 = P2 = P3
Outra constatação é que a pressão independe da forma do recipiente, como 
no caso da Figura 4, supondo-se que nos dois recipientes haja líquidos iguais, 
portanto temos:
Figura 4. Equivalência de pressão em tanques diferentes. 
P2P1
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Portanto, pP1 = pP2, onde p é a pressão no ponto.
Na situação a seguir, os dois lados do tubo estão submetidos à pressão 
atmosférica:
Figura 5. Equivalência e pressão em tubos.
Pressão
atmosférica
Pressão
atmosférica
P1 P2
Então temos que: pP1 = pP2
Segundo a Lei de Stevin, os pontos P1 e P2 devem estar no mesmo nível, 
assim como o líquido nos dois lados do tubo.
Lei de Bernoulli (Lei da Vazão)
O princípio de Bernoulli, equação de Bernoulli, trinômio ou ainda Teorema 
de Bernoulli se caracteriza pela descrição do comportamento de um fluido 
em movimento dentro de um conduto, trazendo para os fluidos o princípio da 
conservação da energia. Segundo Bernoulli, caso a velocidade de uma partí-
cula componente de um fluido sofra aceleração enquanto movimenta-se ao 
longo do conduto que o contém, a pressão desse fluido deve diminuir – e 
vice-versa.
A velocidade de deslocamento de um fluido (vazão) pode ser determinada 
de duas maneiras: pela razão entre o volume escoado ao longo de uma unida-
de de tempo, ou então pelo produto da velocidade deste fluido pela área do 
conduto no qual o mesmo escoa. 
Ou seja: 
Q = V / t ou Q = v . A
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Onde:
Q = vazão
A = área
v = velocidadeV = volume
t = tempo
Para o dimensionamento de tubulações, consideram-se como velocidades 
razoáveis de escoamento de fluxo os seguintes valores: 
• sucção de 0,5 m/s a 1,5 m/s;
• para pressões até 10MPa, 2 m/s a 12 m/s;
• para pressões entre 10,0MPa e 31,5MPa, 3 m/s a 12 m/s e para retorno de 
2 m/s a 4 m/s.
No estudo da dinâmica dos fluidos, a equação de Bernoulli descreve o com-
portamento de um fluido que se move ao longo de um tubo com diferentes 
conceitos para fluidos incompressíveis e para fluidos compressíveis.
A equação de Bernoulli para um fluxo de fluido incompressível sob a ação 
de uma força de gravidade invariável e uniforme, em pequenas altitudes, é:
(v2 / 2) + gh + (p / ρ) = constante ou (pv2 / 2) + pgh + p = constante, 
onde:
g = aceleração da gravidade
v = velocidade do fluido ao longo do conduto que o confina
ρ = peso específico do fluido
h = altura em relação à referência
p = pressão ao longo do conduto que o confina
Algumas condições predeterminadas devem ser satisfeitas para que se apli-
que a equação:
• Fluxo do fluido sem atrito entre as lâminas do 
mesmo e entre as paredes do recipiente que 
o contém (viscosidade);
• Escoamento em regime permanente;
• Peso específico do fluido (ρ) em todo o 
escoamento.
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Normalmente, esta equação vale a todo o conduto para fluxos de fluidos de 
potencial de peso específico constante; ela será aplicada a toda a área do cam-
po do fluxo. A pressão é reduzida concomitantemente ao aumento da veloci-
dade do fluido, como demonstrado pela equação. Este é chamado de princípio 
de Bernoulli. 
A equação é atribuída a Bernoulli, embora sua apresentação na forma que 
se encontra foi feita por Leonhard Euler.
(v2 / 2) + + ω = constante
Outra escrita para a equação de Bernoulli é a formulada para fluidos com-
pressíveis, onde é a razão entre a energia da gravidade pela unidade de mas-
sa, cujo valor é demonstrado por = gh no caso do um campo gravitacional 
uniforme e ω é a entalpia do fluido por unidade de massa:
ω = ε + p / ρ
Sendo ε a energia termodinâmica do fluido por unidade de massa, conheci-
da também como energia interna específica ou SIE.
A constante à direita da equação é comumente nominada de constante de 
Bernoulli e indicada pela letra “b”. Para o fluxo adiabático do fluido, sem vis-
cosidade e sem nenhuma outra fonte de energia, “b” será invariável ao longo 
de todo o escoamento. 
EXPLICANDO
Adiabático nomina um sistema que está isolado de quaisquer trocas de calor.
Mesmo em casos de variações de “b” ao longo do conduto, essa constante ainda 
se mostra muito útil, pois se relaciona com a quantidade de pressão do fluido. Caso 
haja qualquer abalo ou choque, vários dos parâmetros pertencentes na equação de 
Bernoulli serão modificados; a constante de Bernoulli, porém, permanecerá inalte-
rada. A exceção à regra seriam os choques radioativos, que violam as convenções 
definidas para a equação de Bernoulli, como a falta de vazões ou fontes de energia.
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Equação de Bernoulli para fluidos incompressíveis 
Integrando-se às equações de Euler ou aplicando a Lei da Conservação de 
Energia em duas áreas ao longo do conduto, desprezam-se características es-
pecíficas como viscosidade do fluido, a compressibilidade e efeitos térmicos. É 
correto afirmar que o trabalho mecânico executado pelas forças no fluido + 
redução na energia potencial = aumento da energia cinética.
Figura 6. Lei de Bernoulli.
P1 V 1
V 2
h 2
A 2h 1A 1
P 2
O trabalho feito exercido pelas forças:
F1s1 – F2s2 = p1A1v1Δt – p2A2v2Δt
O decréscimo da energia potencial:
mgh1 – mgh2 = ρgA1v1Δth1 - ρgA2v2Δth2
O incremento da energia cinética:
½ . mv22 – ½ . Mv12 = ½ . ΡA2v2Δtv22 - ½ . ΡA1v1Δtv12
Somando-se todos os termos, temos:
p1A1v1Δt - p2A2v2Δt + ρgA1v1Δth1 - ρgA2v2Δth2 = ½ . ΡA2v2Δtv22 – ½ . ΡA1v1Δtv12
V 1 Δ t = s 1
V 2 Δ t = s 2
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Ou então:
(ρA1v1Δtv12)/2 + ρgA1v1Δth1 + p1A1v1Δt = (ρA2v2Δtv22)/2 + ρgA2v2Δth2 + p2A2v2Δt
Após a divisão de todos os termos por Δt, ρ e A1v1 (= vazão = A2v2 já que o 
fluido é incompressível), encontra-se:
(v12)/2 + gh1 + (p1 / ρ) = (v22)/2 + gh2 + (p2/ρ) ou v2 / 2 + gh + p / ρ = C
A divisão acrescida por g resulta em:
v2 / 2g + h + p / ρg = C
A queda livre de uma massa qualquer, de uma altura h (no vácuo), alcançará 
uma velocidade:
v = √2gh ou h = v2 / 2g
A pressão hidrostática é definida como:
p = ρgh ou h = p / ρg
O termo p / ρg é nominado também como altura de pressão ou carga de 
pressão.
Um modo direto de verificar a relação disso com a conservação de energia 
é pelo produto entre a densidade e volume unitário (que pode ser feito, pois 
ambos são constantes). O resultado é:
v2ρ + P = constante e mV2 + P . volume = constante
A lógica de análise para fluidos compressíveis é parecida. De novo, a dedu-
ção vai depender de:
1 – Conservação da massa;
2 – Conservação da energia.
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Na Figura 6, é demonstrado que a manutenção da massa faz com que, em 
um intervalo de tempo Δt, o volume de massa que passa pelo limite de área A1 
seja semelhante ao volume de massa que passa por fora do limite da área A2.
0 = ΔM1 – ΔM2 = ρ1A1v1Δt – ρ1A2v2Δt
De modo semelhante, aplica-se a conservação de energia: confirma-se que 
a mudança na energia do volume no conduto definido pelas áreas A1 e A2 é de 
responsabilidade da energia que transita em qualquer sentido por qualquer 
um dos limites de A1 ou A2. Obviamente, numa situação mais complexa, tal 
qual uma vazão de fluido em conjunto com radiação, a conservação de energia 
não será satisfeita. De qualquer forma, entende-se que seja este o caso, e que o 
fluxo está em estado estacionário, de forma que a mudança líquida de energia 
é zero; temos que:
0 = ΔE1 – ΔE2
Onde: ΔE1 e ΔE2 são as energias que entram através de A1 e que saem por A2, 
respectivamente.
A energia que entra por A1 é a soma das energias afluentes: cinética, poten-
cial gravitacional, termodinâmica do fluido e da energia na forma de trabalho 
mecânico pdV:
ΔE1 = ½ρ1v12 + 1ρ1 + ε1ρ1 + p1A1v1Δt
Uma expressão parecida para ΔE2 pode ser desenvolvida facilmente, fazen-
do agora 0 = ΔE1 – ΔE2, obtemos:
0 = ½ρ1v12 + 1ρ1 + ε1ρ1 + p1 A1v1Δt - 1/2ρ2v22 + 2ρ2 + ε2ρ2 + p2 A2v2Δt
Reescrevendo:
0 = ½v12 + 1 + ε1 + (p1 / ρ1) ρ1A1v1Δt - ½v22 + 2 + ε2 + (p2 / ρ2) ρ2A2v2Δt
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Com o resultado obtido acima, a partir da conservação da massa, simplifi -
cando, obtemos a forma:
½v2 + + ε + p / ρ = constante ≡ b
Que é a solução procurada.
Características gerais dos sistemas hidráulicos
Com constantes avanços tecnológicos, o mercado apresenta uma extrema 
necessidade de desenvolvimento de novas técnicas de produção que possibili-
tem melhorias nos processos produtivos e busca pela excelência na qualidade.
Para a otimização dos sistemas de processos industriais, faz-se uso da in-
tegração entre os sistemas de transmissão de energia, sejam eles mecânicos, 
sejam elétricos, eletrônicos, pneumáticos ou hidráulicos. O sistema hidráulico 
se sobressai e ganha espaço como um meio de transmissão de energia nos 
mais diversos setores produtivos, sendo os setores industriais e móbil os com 
maior demanda. Vastos campos na área de automação só foram possíveis após 
a implantação de sistemas hidráulicos no controle de força e movimento.
Constituição básica
Fonte
primária
de energia
Execução de
um trabalho
BLOCO DE
CONTROLE
BLOCO DE
GERAÇÃO
BLOCO DE
ATUAÇÃO
SISTEMA HIDRÁULICO
BLOCO DE
LIGAÇÃO
Figura 7. Sistema hidráulico.
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Um sistema hidráulico é responsável 
por gerar, controlar e aplicar potência 
hidráulica na realização de um trabalho. 
Sua constituição básica pode ser veri-
fi cada na Figura 7, a qual é dividida em 
blocos de funções, cada qual com uma 
característica e função, tais quais:
Fonte de energia: constituída ge-
ralmente por um motor elétrico ou a 
combustão.
Grupo de geração: responsável pela 
transformação da potência mecânica 
em potência hidráulica, constituída pe-
las bombas hidráulicas.
Grupo de controle: tem a função de controlar e direcionar a potência hidráuli-
ca pelo sistema. Neste grupo encontramos os comandos e as válvulas hidráulicas.
Grupo de atuação: responsável por transformar a potência hidráulica em po-
tência mecânica através de atuadores e motores hidráulicos.
Grupo de ligação: constituído pelas conexões, tubos e mangueiras do sistema. 
Comumente, nos sistemas hidráulicos encontramos mangueiras fl exíveis como 
elementos de ligação entre os elementos, uma vez que este tipo de material é capaz 
de absorver vibrações vindas do sistema e também facilitam a mudança de direção 
de transmissão de força dos fl uidos hidráulicos em movimento.
Características
Os sistemas hidráulicos estão sendo amplamente utilizados por suas carac-
terísticas específi cas, sendo elas:
• Rápida parada e inversão de movimentos;
• Variações micrométricas de velocidades;
• Sistema autolubrifi cante;
• Tamanho e peso reduzidos, se comparado à potência consumida;
• Sistemas seguros contra sobrecargas;
• Alta potência (força).
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Áreas de aplicação
A abrangência de utilização dos sistemas hidráulicos torna-se maior à me-
dida que outros dispositivos, eletroeletrônicos, por exemplo, são utilizados em 
conjunto. Entre outras áreas de aplicação, temos:
• Máquinas para construção civil;
• Aeroespacial;
• Veículos;
• Robótica;
• Manufatura;
• Máquinas agrícolas;
• Indústria do plástico;
• Indústria têxtil;
• Indústria alimentícia;
• Mineração.
Requisitos
Um fl uido hidráulico, além de exercer a força para o movimento, deve ter 
condições de lubrifi car as peças móveis com uma fi na camada que não se rom-
pa. Este rompimento pode ocorrer devido a diversos outros fatores, tais como 
altas pressões, insufi ciência no fornecimento de óleo, viscosidade baixa e velo-
cidades de deslizamento muito baixas ou muito altas. Consequências podem 
ser os desgastes por engripamento, desgaste por abrasão, por cansaço do ma-
terial ou ainda a corrosão.
Fluidos hidráulicos
Um fl uido hidráulico utilizado em uma instalação tem a função de transmissão 
de força e movimento, mas, devido às múltiplas maneiras de serem aplicados, os 
acionamentos hidráulicos necessitam de outras funções e propriedades dos fl ui-
dos. É necessário considerar características específi cas para a escolha do fl uido 
utilizado para determinada aplicação, garantindo, assim, uma operação efi ciente 
e econômica.
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Desgaste por abrasão ocorre por contaminação por partículas sólidas no 
fl uido hidráulico quando não fi ltrado de maneira adequada. Igualmente, estas 
partículas estranhas serão transportadas junto ao fl uido em altas velocidades, 
causando, assim, abrasão nos elementos do sistema.
O aparecimento de bolhas de vapor ou gás no fl uido hidráulico (cavita-
ção) devido à redução da pressão do sistema pode alterar a estrutura física dos 
elementos, induzindo-os ao desgaste por fadiga do material.
Um desgaste mais sério e profundo poderá ocorrer nos eixos mancais das 
bombas, caso o fl uido hidráulico seja contaminado com água.
Parada da instalação hidráulica por grandes períodos e uso de fl uidos 
hidráulicos inadequados podem também ser causas para desgastes por cor-
rosão por formarem ferrugem devido à presença de umidade sobre as paredes 
de deslizamento, levando a um sério desgaste dos elementos do sistema.
Viscosidade
Viscosidade é uma propriedade de 
um fl uido hidráulico que diz respeito 
à resistência contra o deslocamento 
das lâminas de suas camadas, é a re-
sistência interna para fl uir. Exemplo: a 
água é “fi na”, portanto, tem baixa vis-
cosidade, enquanto um óleo vegetal é 
mais “grosso”, com uma alta viscosida-
de. A viscosidade é uma característica 
fundamental na seleção de um fl uido 
hidráulico; ela não determina a qua-
lidade do fl uido, mas sim seu comportamento em relação à temperatura de 
trabalho. Devido aos limites da capacidade dos elementos de um sistema hi-
dráulico, valores de viscosidade máximos e mínimos devem ser considerados 
quando da escolha de um fl uido hidráulico, valores estes informados nos catá-
logos dos fabricantes destes componentes. 
O fl uido hidráulico não deve, independentemente da área dos condutos do 
sistema hidráulico, apresentar variação na sua viscosidade. Caso haja variações 
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na temperatura de trabalho, pontos de estrangulamento do fl uxo aparecerão 
pelo sistema. 
Alta viscosidade é necessária em sistemas sujeitos a variações elevadas de 
temperatura, como máquinas utilizadas em trabalho móbil, veículos e aerona-
ves. O índice de viscosidade de um fl uido hidráulico varia com o aumento da 
pressão: quanto maior a pressão, maior a viscosidade do fl uido.
Características importantes
Para tratar com esse tema, é importante lembrar que os fl uidos possuem 
uma série de individualidades que podem infl uenciar o trabalho, além das já 
citadas. Entre os pontos, é interessante citar:
• O fl uido hidráulico deve ser compatível com os demais materiais utilizados 
na instalação hidráulica, tais como tintas, vedações, borrachas, mangueiras etc.;
• Não alterar suas propriedades com variações térmicas sucessivas. O fl uido 
hidráulico poderá aquecer ou esfriar dependendo do ciclo do processo de ope-
ração do sistema hidráulico. Estas variações de temperatura afetam sua vida útil;
• O oxigênio, a temperatura, a luz e a catalização têm infl uência no processo 
de envelhecimento do fl uido hidráulico. Um fl uido hidráulico deve conter alta 
resistência a esse envelhecimento, possuindo agentes que possam inibir a oxi-
dação e evitando assim uma ação do oxigênio;
• Compressibilidade, ou melhor, a propriedade apresentada pelo fl uido de 
reduzir em maior ou menor grau seu volume quando submetido à ação de for-
ças equitativamente distribuídas. O ar transportado junto ao fl uido hidráulico 
condiciona a compressão deste fl uido, característica esta que tem infl uência 
direta na precisão do funcionamento dos elementos de acionamento hidráuli-
co; já nos processos de comando e controle, a infl uência está 
no tempo de resposta destes elementos, caso altos volumes 
sob pressão sejam abertos rapidamen-
te, poderão ocorrer picos de descarga 
na instalação. A compressibilidade 
do fl uido hidráulico tende a aumen-
tar com a elevação da temperatura e 
diminuir com o aumento da pressão. O 
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índice de compressibilidade do fluido 
hidráulico aumenta consideravelmen-
te quando transportado misturado 
com ar não solubilizado (bolhas de ar). 
Através do tamanho e construção in-
correta do reservatório, assim como a 
utilização de condutos inadequados, 
esse ar não se separa do fluido hidráu-
lico, piorando consideravelmente o fa-
tor de compressibilidade;
• Baixa expansão do fluido sob in-
fluência da variação de temperatura: 
um fluido aquecido e sob pressão at-
mosférica tende a ter um aumento do seu volume, portanto a temperatura de 
operação do sistema hidráulico deve ser considerada quando o projeto de siste-
mas tem grandes volumes de preenchimento;
• Não apresentar formação de espuma:na superfície do reservatório po-
dem aparecer bolhas de ar ascendentes, formando uma espuma. Agentes quí-
micos adicionados aos fluidos hidráulicos reduzem a possibilidade de forma-
ção dessa espuma. O envelhecimento do fluido hidráulico também propicia a 
formação da espuma;
• Imunidade à absorção de ar e alta capacidade de eliminação de ar: compo-
nentes químicos adicionados à composição do fluido hidráulico auxiliam nesse 
processo;
• Ponto de ebulição: maior poderá ser a temperatura máxima de operação 
da instalação hidráulica quanto maior for o ponto de ebulição do fluido hidráu-
lico do sistema;
• Quociente entre massa e volume do fluido (densidade): como a densidade 
mede o grau de concentração de fluido em determinado volume, melhor será 
um fluido com densidade alta, podendo assim transmitir uma maior potência 
com o menor volume. Para os sistemas de acionamento hidrostático, essa ca-
racterística é menos importante em relação aos acionamentos hidrodinâmi-
cos. A densidade é necessária para a conversão da viscosidade cinemática para 
a viscosidade dinâmica, onde a recíproca também é verdadeira;
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• Transferência de calor ou condutibilidade térmica: os elementos da insta-
lação hidráulica, tais como bombas, válvulas, motores, cilindros etc. são gera-
dores de calor. Este calor deverá ser transportado pelo fl uido hidráulico até o 
reservatório, onde será, em parte, irradiado para o ambiente. Caso a irradiação 
não seja sufi ciente, equipamentos auxiliares de resfriamento deverão ser ins-
talados no sistema hidráulico, comumente conhecidos por trocadores de calor;
• Não atrair umidade (higroscópio);
• Não infl amável: locais quentes ou com chamas também recebem instala-
ções hidráulicas de acordo com a necessidade da planta, onde elementos do 
sistema correm riscos de ruptura. Para estes casos, fl uidos hidráulicos de alto 
ponto de ignição são os mais indicados;
• Toxicidade do fl uido hidráulico: evita a periculosidade para a saúde e para 
o ambiente, observando sempre instruções especifi cadas pelos fabricantes 
dos fl uidos hidráulicos;
• Proteção contra corrosão;
• Outras características devem ser levadas em consideração na hora da es-
colha do fl uido hidráulico, tais como facilidade para fi ltragem, compatibilidade 
com componentes do sistema, fácil manutenção, não agredir o meio ambiente, 
custos e disponibilidade de compra.
Bombas e motores hidráulicos
Um sistema hidráulico é responsável pela conversão de uma energia me-
cânica em energia de força e movimento por meio de um fl uido. As bombas 
hidráulicas têm a função de oferecer movimento ao fl uido hidráulico e este, 
por sua vez, executará o trabalho de força e movimento através dos atuadores, 
entre eles os motores hidráulicos.
Apresentação da bomba hidráulica
O elemento-chave na conversão da energia hidráulica é a bomba hidráuli-
ca. A fonte de energia mecânica primária necessária para o funcionamento do 
sistema hidráulico é normalmente fornecida por um motor elétrico, cuja carac-
terística é a transformação de energia elétrica em mecânica. Em menor escala, 
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temos a utilização de motores de combustão interna. O eixo do motor elétrico 
é acoplado à bomba hidráulica que, por sua vez, tem a função de converter esta 
energia mecânica em energia hidráulica. As bombas hidráulicas são responsá-
veis pelo transporte do fl uido hidráulico vindo do reservatório até os elemen-
tos atuadores, dando-lhes condições de execução de seu trabalho mecânico. 
As bombas não geram pressão no sistema hidráulico, a pressão é gerada em 
função da atuação de elementos que difi cultam o escoamento do fl uido pelos 
condutos do sistema; a bomba simplesmente movimenta o fl uido. As bombas 
empregadas nos sistemas hidráulicos são do tipo de deslocamento positivo. 
Parâmetros e tipos de bombas hidráulicas
Os parâmetros principais que caracterizam uma bomba hidráulica e que 
devem ser considerados em projeto são: pressão máxima, vazão máxima, ro-
tação e rendimento. 
Pressão: o limite máximo de pressão de uma bomba hidráulica é estipulada 
pela condição de funcionamento sem que se verifi quem vazamentos, internos 
e externos, ou que apresente riscos ao conjunto mecânico do sistema.
Vazão: caracterizada pela capacidade da bomba hidráulica em deslocar de-
terminado volume de fl uido pelo sistema. Essa capacidade tem como referên-
cia o volume fornecido a cada volta completa da bomba.
Rotação: é o número de revoluções do eixo por minuto no qual a bomba 
consegue manter o regime de trabalho sem que haja cavitação no sistema ou 
por outras limitações mecânicas. Parâmetros de rotação mínima e máxima são 
fornecidos pelos fabricantes, facilitando o projeto 
das instalações hidráulicas.
Rendimento: o rendimento é uma carac-
terística relacionada diretamente a qualidade 
de construção da bomba hidráulica, sendo que 
devemos levar em consideração três rendimentos 
distintos para análise da qualidade:
• Rendimento volumétrico: cuja caracte-
rística é apresentada pela relação entre vazão 
nominal e vazão real da bomba;
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• Rendimento global: onde temos 
a relação entre a potência mecânica de 
entrada e a potência hidráulica de saída;
• Rendimento mecânico: é a rela-
ção entre o rendimento global e o rendi-
mento volumétrico.
Tipos
Bomba de engrenagens: o desloca-
mento de fluido das bombas de engre-
nagens é constante, não podendo variar 
durante o processo de operação. 
Bomba de palhetas: a forma cons-
trutiva das bombas de palhetas simples 
permite que haja variação na vazão do 
fluxo hidráulico com manutenção da rotação constante. O controle dessa vazão 
é conseguido através da alteração da excentricidade, ajuste esse que é feito me-
canicamente por meio de parafuso e mola de compressão. 
Bombas de pistões axiais, com disco ou eixo inclinado: a construção des-
se tipo de bomba é composta por um corpo rotativo que contém os cilindros e 
seus êmbolos, formando uma estrutura única com o eixo que está diretamente 
ligado ao motor de acionamento. A vazão fornecida por esse tipo de bomba de-
pende do curso do cilindro, que pode assumir valores diferentes, dependendo 
da variação do ângulo de inclinação da base por onde estes pistões deslizam. 
Geralmente, o ângulo de inclinação não ultrapassa os 30°. Quanto maior o valor 
deste ângulo, maior a vazão e, em alguns tipos de sistemas hidráulicos, o ângu-
lo pode ser negativo, invertendo assim o sentido de vazão do fluido hidráulico. 
Bombas múltiplas: em projetos de sistemas hidráulicos onde o processo 
exige diferentes pressões e vazões, a alternativa mais coerente é a utilização 
de duas ou mais bombas, que atuarão ou não de acordo com a necessidade de 
carga do processo, estas bombas também podem ser conhecidas por bombas 
germinadas. Um sistema de bombas hidráulicas padrão conhecido por “alta-
-baixa” está disponível no mercado, onde os acionamentos individuais de cada 
bomba são automaticamente feitos de acordo com a necessidade de pressão 
ou vazão do sistema. A denominação deste sistema é em função de possuir 
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duas bombas, onde uma delas fornece elevada vazão sob baixa pressão, e a 
outra fornece baixa vazão sob alta pressão, ambas tendo um rotor comum de 
acionamento.
Motores hidráulicos
Os motores hidráulicos têm a função de converter energia hidráulica em 
energia mecânica através de um eixo rotacional, utilizando-se da pressão do 
fl uido para a geração de força e movimento. Têm características construtivas 
semelhantes às bombas hidráulicas, porém com uma função inversa.
Como as bombas, os motores podem ser unidirecionais ou bidirecionais,com vazão fi xa ou variável do fl uxo hidráulico, de acordo com a necessidade. 
Características como capacidade de carga, velocidade e facilidade na manu-
tenção devem ser consideradas para o projeto das instalações hidráulicas. Os 
tipos de motores utilizados pelo mercado são: motor de engrenagem, motor 
de palheta ou ventoinha, motor de pistão, atuador com pinhão e cremalheira 
e atuadores giratórios.
Atuador pinhão e cremalheira: este tipo de motor produz uma energia 
que é determinada pelo fl uxo do fl uido hidráulico e a diminuição da pressão no 
motor. O movimento e a queda da pressão determinam a força que será criada. 
Motores de engrenagens: normalmente utilizados em sistemas hidráuli-
cos para movimento de correias transportadoras e ventoinhas. Existem duas 
confi gurações distintas, sendo um dos tipos o motor de engrenagem, que 
possui construção similar ao de uma bomba externa de engrenagem, sendo 
um motor para ser utilizado quando se necessita de alta velocidade; o outro 
tipo é o motor de órbita ou arco, empregado em sistemas 
de baixas velocidades.
Motores de palheta ou ventoinha: indicados para 
aplicações industriais. Possuem vazamento 
interno menor se comparados aos moto-
res de engrenagens, por isso mesmo 
são mais adequados para serem usa-
dos em baixas rotações. Podem ser utili-
zados também em sistemas pneumáticos.
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Motores hidráulicos de pistão: motores empregados em movimentações 
que exijam grandes forças, tais como guinchos, guindastes para embarcações etc.
Atuadores giratórios: são empregados principalmente para a abertura de 
válvulas tipo borboleta e outros sistemas que necessitem da função de empur-
rar, puxar, levantar etc.
Válvulas de controle hidráulico
Qualquer sistema que utiliza fl uido hidráulico para geração de trabalho ne-
cessita de algum tipo de válvula. As válvulas são responsáveis pelo controle da 
pressão, controle da velocidade ou da quantidade do fl uxo, e também pelo di-
recionamento do fl uxo hidráulico por todo o sistema. Uma válvula isolada é res-
ponsável pela execução de apenas uma tarefa, mas encontramos no mercado 
duas ou mais válvulas combinadas em uma só estrutura construtiva, forman-
do, assim, uma válvula mista com mais de uma função. As válvulas hidráulicas 
são os componentes primordiais para o controle e confi abilidade de um siste-
ma hidráulico. Atualmente, a tendência é o uso de plástico para construção das 
válvulas e a redução signifi cativa na sua dimensão.
Tipos
Válvulas de controle de pressão: empregadas para controle da pressão 
máxima de um sistema hidráulico (caso da válvula de alívio de pressão), ajuste 
de determinada contrapressão (válvula de contrabalanço) ou então sua utiliza-
ção pode ser a de fornecer um sinal caso um valor de pressão predeterminado 
seja alcançado. Na maioria das válvulas de pressão, o controle da pressão hi-
dráulica é feito por molas, controlando a abertura ou fechamento na área de 
vazão do fl uido hidráulico – que retorna ao reservatório.
A válvula de alívio: tem, na sua maioria, a confi guração NC (normally clo-
sed ou normalmente fechada), mudando seu estado sempre que uma pressão 
predeterminada for atingida, derivando assim o fl uido hidráulico para o reser-
vatório.
A válvula de descarga: permite um fl uxo hidráulico livre assim que um co-
mando seja aplicado ao seu piloto (pino de controle), descarga de fl uxo esta 
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geralmente feita através de carretel tensionado por mola, cuja tensão pode ser 
ajustada para controlar a pressão de descarga. 
A válvula de contrabalanço: deve equilibrar a carga que está sendo manti-
da por um cilindro ou motor hidráulico. Uma pequena pressão no piloto desta 
válvula será suficiente para sua comutação (mudança do estado do canal de 
passagem do fluido hidráulico), retirando da câmara do cilindro a contrapres-
são. Quando a solicitação de pressão pela carga diminuir, a pressão piloto é 
perdida, criando-se a contrapressão; quando a solicitação de pressão pela car-
ga aumentar, o piloto é acionado, retirando a contrapressão.
Válvula de sequência: são válvulas responsáveis pela condução na se-
quência de operação de máquinas exigidas pelo processo. Com característica 
construtiva do tipo normally closed (normalmente fechada), terá seu estado co-
mutado quando uma pressão atingir um nível pré-ajustado ou quando o piloto 
desta válvula receber um sinal de acionamento, direcionando e controlando o 
fluxo hidráulico. Geralmente, válvulas de sequência têm acopladas em seu cor-
po válvulas de retenção, evitando, assim, sentido invertido do fluxo hidráulico.
Válvulas para controle da vazão (fluxo): têm a função de controlar a quan-
tidade volumétrica de fluido que escoa através de um conduto por unidade de 
tempo. O controle da vazão pode ser feito variando-se a área de um conduto 
de escoamento do fluxo. A variação desta área pode ser feita pela válvula atra-
vés do estrangulamento interno da seção transversal. As válvulas de controle 
de vazão podem ser do tipo com compensação e sem compensação.
Válvula de controle de fluxo sem compensação: são os tipos de válvula 
de construção mais simples, controlam a vazão do fluido hidráulico simples-
mente reduzindo a área da seção transversal do conduto de vazão. O volume 
de fluido hidráulico que passa em determinada unidade de 
tempo e a diminuição da exigência de força na carga es-
tão diretamente relacionadas. Uma pressão maior con-
sequentemente terá um fluxo maior na válvula.
Válvula de controle de fluxo com compensa-
ção: esta válvula, devido a suas características 
construtivas, consegue manter constante a va-
zão do fluido hidráulico, independente das va-
riações de pressão que possam ocorrer no sis-
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tema. Como as válvulas sem compensação, as válvulas compensadas possuem 
um orifício para ajuste desta vazão. Quando houver uma redução das neces-
sidades da carga, neste orifício esta redução será utilizada para movimentar 
um eixo (conhecido como carretel), balanceado contra a pressão de uma mola. 
Outra denominação para este sistema é “balança de pressão” ou também “hi-
drostato”. A movimentação deste eixo mantém constante a perda de carga no 
orifício, o qual foi ajustado, produzindo, assim, uma vazão constante. Neste 
tipo de válvula, é necessário observar o sentido correto de movimento do fluxo 
hidráulico, e também utilizá-la de maneira bem planejada, uma vez que seu 
custo é mais elevado em relação às válvulas não compensadas.
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Sintetizando
Nessa unidade, foram apresentados os sistemas hidráulicos, iniciando pelo 
entendimento dos conceitos que regem os fluidos sob pressão, tais como força, 
pressão, trabalho, potência, entre outros. Estudamos a evolução dos sistemas 
hidráulicos, acompanhando as necessidades da cadeia produtiva e o desenvol-
vimento de novas tecnologias. 
Compreendemos que um sistema hidráulico é composto por diversos blocos, 
cada qual com uma característica de atuação, sejam eles de geração de energia, 
controle, ligação entre elementos ou grupo de execução de trabalho. Identifica-
mos, através das características de um sistema pneumático, as diversas áreas de 
atuação, nas mais diversas áreas da cadeia produtiva e de serviços. 
Explanamos também sobre os fluidos utilizados nos sistemas hidráulicos, 
demonstrando que devem possuir requisitos que garantam um funcionamen-
to adequado de todos os elementos do sistema. Entendemos que a viscosida-
de não garante a qualidade do fluido, mas determina seu comportamento em 
relação à temperatura e que um fluido hidráulico não deve alterar suas carac-
terísticas, deve apresentarbaixa compressibilidade, ser imune a absorção de 
água e apresentar boa condutividade térmica, auxiliando no resfriamento de 
todo o sistema hidráulico.
Para finalizar, estudamos os elementos de geração de movimento do fluido 
hidráulico pelo sistema (bombas hidráulicas) e os elementos responsáveis pela 
execução do trabalho do sistema (motores hidráulicos), apresentando suas ca-
racterísticas construtivas, determinando, assim, qual o melhor tipo de elemen-
to para determinada aplicação, sempre considerando a aplicação, o rendimen-
to e o custo do sistema hidráulico.
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Referências bibliográficas
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DRAPINSK, J. Hidráulica e pneumática industrial e móvel. São Paulo: McGraw 
Hill do Brasil, 1977.
PARKER HANNIFIN CO. Tecnologia hidráulica industrial. Disponível em: <ht-
tps://www.parker.com/literature/Brazil/Apres%20Hidrau%2027-04.pdf>. Acesso 
em: 18 jul. 2019. 
REXROTH. Treinamento hidráulico. Disponível em: <https://pt.scribd.com/do-
cument/169938983/Treinamento-Hidraulico-Rexroth-2>. Acesso em: 18 jul. 2019.
SILVESTRE, P. Hidráulica geral. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1979. 
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HIDRÁULICA E 
PNEUMÁTICA
2
UNIDADE
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Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Apresentação dos elementos hidráulicos de potência;
 Aprendizado para desenvolvimento de técnicas de comando hidráulico;
 Aplicações e construções de circuitos hidráulicos básicos;
 Introdução aos sistemas pneumáticos.
 Elementos hidráulicos de 
potência 
 Bombas hidráulicas
 Atuadores hidráulicos
 Técnicas de comando hidráulico 
e aplicações a circuitos básicos
 Hierarquia de elementos
 Diagrama trajeto-passo
 Identificação de sequência de 
movimentos
 Identificação dos elementos de 
um circuito hidráulico
 Circuitos hidráulicos básicos
 Introdução à pneumática
 Comportamento do ar 
comprimido
 Arquitetura dos sistemas 
pneumáticos
 Características dos sistemas 
pneumáticos
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Elementos hidráulicos de potência
Elementos primários dos sistemas hidráulicos têm a responsabilidade 
de “fazer fluir” ou gerar o movimento pelos condutos do sistema hidráuli-
co. Este, por sua vez, é utilizado para a geração, o controle e a transmissão 
de energia.
Bombas hidráulicas
As bombas hidráulicas precisam de uma força mecânica externa, conectada 
ao seu eixo, para que realizem trabalho. Essa força geralmente é fornecida por 
um motor elétrico, que é o meio mais comum e mais barato utilizado nos dias 
atuais. Outros elementos também podem fornecer essa força primária, como é 
o caso de motores de combustão interna, que são menos empregados.
A bomba hidráulica converte a energia mecânica aplicada ao seu eixo em 
energia hidráulica, criando a vazão do fl uido hidráulico pelo sistema. Um de-
talhe importante é o de que uma bomba hidráulica não tem a capacidade de 
gerar a pressão do sistema, apenas a vazão do fl uido. 
Bomba de deslocamento negativo
São bombas de deslocamento de 
fluxo contínuo, também conhecidas 
como bombas hidrodinâmicas. Es-
sas bombas são utilizadas em sis-
temas cuja necessidade é apenas 
o movimento de líquidos sob baixa 
pressão, e a única resistência en-
tre entrada e saída é a resistência 
criada pelo próprio peso do fluido 
hidráulico e pelo atrito deste en-
tre suas próprias lâminas e entre 
as paredes da bomba. São bombas 
raramente utilizadas em sistemas 
hidráulicos por terem uma redução 
na capacidade de deslocamento de fluido com o aumento da resistência.
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Bombas de fluxo radiais ou centrifugas
Bomba de fluxo axial
Saída
Impulsor
centrifugo Hélice rotativa
Saída Entrada
Láminas do
impulsor
Figura 1. Bombas hidráulicas. Fonte: JUNIOR, s.d. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
Bombas de deslocamento positivo
Também conhecidas como bombas volumétricas, são bombas que, após a 
rotação completa do seu eixo, deslocam um volume fixo de fluido, indepen-
dente da resistência apresentada pela carga. São bombas que produzem uma 
vazão do fluido hidráulico em forma de pulsos e, diferentemente das bombas 
de deslocamento negativo, possuem vedação entre entrada e saída, logo sua 
capacidade de deslocamento do fluxo não é muito afetada pela variação da 
resistência do sistema. Entretanto, verifica-se uma perda de vazão em torno 
de 10% quando utilizada para bombeamento de líquidos de baixa viscosida-
de e sob altas pressões. A vazão das bombas de deslocamento positivo pode 
ser alterada ou não; para isso, é necessário variar a área de suas câmaras. As 
bombas que permitem essa variação são conhecidas como bombas de deslo-
camento variável, as outras, onde não é possível essa variação, são conhecidas 
como bombas de deslocamento fixo. 
Bomba de engrenagens
Como pode ser observado na Figura 2, as bombas de engrenagens são 
constituídas de uma câmara e duas engrenagens internas, as quais se acoplam 
perfeitamente às paredes da câmara, isolando fisicamente os canais de entra-
da e de saída de fluido. Com a rotação das engrenagens, em certo momento, 
o fluido hidráulico que entra na bomba será pressionado entre os dentes das 
engrenagens e as paredes da câmara (carcaça da bomba), impulsionado para o 
canal de saída da bomba.
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Características das bombas de engrenagens:
• São de simples construção e manutenção, por conterem poucas partes móveis;
• Vazão fixa;
• Pela simplicidade, têm custo reduzido se comparadas a outros tipos de bombas;
• Pressão máxima de operação gira em torno de 250 kgf/cm2;
• Elevada emissão de ruídos;
• Rendimento gira em torno de 80 a 85%.
Carcaça
Fluido sendo
carregado
Entrada de fluido
Engrenagem 
movida
Engrenagem 
motriz
Saída de
fluido
Desengrenamento
Engrenamento
Figura 2.Bombas de engrenagens. Fonte: JUNIOR, s.d. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
Outros tipos conhecidos de bombas de engrenagens que possuem as mes-
mas características de funcionamento com pequenas variações construtivas 
são as bombas de engrenagens internas e bombas de engrenagens helicoidais.
Bombas de palhetas
São bombas que apresentam baixa intensidade na pulsação e constância no 
fluxo do fluido hidráulico fornecido, características essas que agregam um grau de 
ruído menor do conjunto mesmo em rotações elevadas, apresentando vantagens 
em relação aos outros tipos de bombas. Podem ser de vazão fixa ou vazão variável.
Características das bombas de palhetas:
• Simples construção e simples manutenção;
• Podem ser de vazão fixa ou variável;
• Baixo nível de ruído;
• Rendimento gira em torno de 75 a 80%;
• Pouco tolerantes às impurezas no fluido hidráulico.
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Figura 3. Bomba de vazão fixa. Fonte: JUNIOR, s.d. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
Controle 
da vazão
Pressão
MAX0
Volume
MAX0
Parafuso de ajuste 
de pressão
Figura 4. Bomba de vazão variável com pressão compensada. Fonte: JUNIOR, s.d. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
Bomba de palhetas de vazão fixa (balanceada)
Bomba de vazão variável com pressão compensada
Bomba de pistões
Características da bomba de pistões:
• Necessita de alta precisão para sua construção;
• São de difícil manutenção e custo elevado;
• Vazão fixa ou variável;
• Ótimo rendimento, girando em torno de 95%;
• Não toleram impurezas nos fluidos hidráulicos;
• Operam com baixo ruído.
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Para a montagem combinada de bombas hidráulicas, existem dois tipos de 
instalações: a instalação em série e a instalação em paralelo.
2 3
6
5 4
8
7
1
Legenda:
1 - Carcaça
2 - Eixo
3 - Placa cardânica
4 - Tambor
5 - Pistões
6 - Hastes
7 - Placa de comando
8 - Pino central
Ângulo = 25º
Figura 5. Bomba de pistões axiais de eixo inclinado. Fonte: JUNIOR, 2008. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
Figura 6. Bomba de pistões axiais de placa ou disco inclinado. Fonte: JUNIOR, 2008. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
Bomba de pistões axiais de eixo inclinado
Bomba de pistões de disco inclinado
EXPLICANDO
Utiliza-se a instalação em série quando o poder de sucção da bomba principal 
é insuficiente, sendo assim, uma bomba auxiliar é ligada em série na linha de 
alimentação do circuito hidráulico.
Já a instalação em paralelo é empregada em casos onde é necessário o funcio-
namento dos atuadores em velocidades distintas, sendo uma lenta e uma outra 
rápida. No caso da velocidade, rápida não é necessário grande força, mas no 
caso da velocidade baixa, essa força tem que ser grande. Esse sistema também é 
utilizado em casos de sistemas hidráulicos com independência de seus circuitos.
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Cuidados necessários de instalação e manutenção 
• Instalação: as bombas hidráulicas, como qualquer outro elemento elétrico 
ou mecânico, necessitam de procedimentos adequados de instalação, garantin-
do, assim, o rendimento desejado e o prolongamento de sua vida útil. Para um 
alinhamento correto entre a bomba e o motor elétrico de acionamento, tanto no 
sentido vertical, horizontal ou angular, é aconselhável o uso de acoplamentos fl e-
xíveis, compensando possíveis imperfeições desse alinhamento. Outros cuidados 
necessários são a verifi cação do sentido de rotação e o funcionamento sem o fl ui-
do hidráulico, evitando, desse modo, o aquecimento e a inutilização da bomba;
• Manutenção: manutenções periódicas preventivas são necessárias em quais-
quer dispositivos pertencentes a sistemas elétricos, eletrônicos, mecânicos, hidráu-
licos, pneumáticos etc. No caso das bombas hidráulicas, essa verifi cação deve rece-
ber uma atenção especial devido a fatores que podem danifi car e encurtar a vida 
útil do equipamento. Um dos maiores problemas que precisam ser detectados e 
corrigidos é o da cavitação, que é a formação de bolhas no fl uido hidráulico devido 
a quedas de pressão, chegando até ao estado de vapor. Com o aumento da pres-
são, as bolhas se dissolvem, implodindo e cavando materiais das superfícies que 
estavam em contato com a bolha. Verifi cação de entupimento de fi ltros e respiros, 
qualidade da viscosidade do fl uido e verifi cação da pressão adequada ao sistema 
são procedimentos preventivos para um desempenho satisfatório.
Atuadores hidráulicos
Os atuadores hidráulicos são os responsáveis em converter a energia do 
fl uido hidráulico em energia mecânica. Respondem por toda a atividade de 
geração de movimento e força, e devem ser um dos itens principais a serem 
considerados no projeto de qualquer sistema. Os atuadores hidráulicos divi-
dem-se em atuadores lineares e atuadores rotativos.
Atuadores lineares
Os atuadores lineares, também conhecidos como cilindros, têm a função 
de transformar a energia do fl uido hidráulico em força e movimento mecânico 
linear através de sua haste. A composição básica dos cilindros lineares consiste 
em: camisa, êmbolo e haste. Enquanto a camisa é o “corpo” onde são alojados 
os outros elementos, o êmbolo tem como característica criar e isolar duas câ-
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maras dentro do corpo do cilindro e sofrer a pressão do fluido que enche e 
esvazia essas câmaras. O êmbolo está ligado à haste do cilindro que, por sua 
vez, executa através deste o movimento linear de avanço ou recuo.
Existem várias configurações de cilindros hidráulicos, sendo as mais comuns:
Cilindro de ação simples
O fluido hidráulico é injetado em uma câmara que faz com que o conjunto 
êmbolo/haste seja deslocado para fora. Para o retorno do conjunto à posição 
original, basta uma força contrária na haste, ao mesmo tempo em que a câma-
ra é esvaziada do fluido hidráulico.
Câmara
Entrada e
saída do fluido
Êmbolo Haste
Figura 7. Pistão de ação simples.
Câmara
Entrada e
saída do fluido
Entrada e
saída do fluido
Êmbolo
Câmara
recuo Haste
Figura 8. Pistão de ação dupla.
Cilindro de ação dupla
Para avanço da haste, supondo-se que esta esteja no estado inicial recua-
do, o fluido hidráulico é carregado na câmara de avanço, enquanto o fluido 
hidráulico é retirado da câmara de retorno, movimentando a haste para fora. 
Para o movimento contrário, o fluido hidráulico carrega a câmara de retorno, 
enquanto a câmara de avanço é esvaziada.
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Cilindro telescópico
O fluido hidráulico carrega a câmara fazendo com que o primeiro conjun-
to êmbolo/haste faça o movimento de avanço. Em determinado ponto, outra 
câmara é aberta, carregando o fluido hidráulico para avanço do segundo con-
junto êmbolo/haste. O retorno dos conjuntos é feito quando uma força atua na 
ponta da haste, ao mesmo tempo em que as câmaras têm os fluidos drenados
Figura 9. Pistão telescópico.
Câmara
Entrada e
saída do fluido
Êmbolo Mola Haste
Câmara Êmbolo/haste 1 Êmbolo/haste 2
Entrada e saída
do fluido
Figura 10. Pistão de ação simples retorno mola.
Cilindro de ação simples retorno mola
O funcionamento desse cilindro assemelha-se ao cilindro de ação simples. 
No entanto, nesse caso, a força para recolhimento da haste é exercida por uma 
mola interna ao corpo do cilindro. Essa força, por sua vez, atua em conjunto com 
a drenagem do fluido hidráulico da câmara fazendo com que a haste retorne.
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Cilindro de dupla haste
Este cilindro possui movimento bidirecional, contando com um êmbolo cen-
tral ligado a duas hastes. O movimento acontece quando em determinada câ-
mara acontece o carregamento do fluido hidráulico, enquanto em outra câma-
ra existe a drenagem do fluido, deslocando, assim, o conjunto êmbolo/hastes 
para um lado ou para o outro.
Câmara 1 Câmara 2
Entrada e
saída do fluido
Entrada e
saída do fluido
Entrada e
saída do fluido
Êmbolo Haste 2Haste 1
Figura 11. Pistão de dupla haste.
Outros acessórios podem ser incorporados aos cilindros lineares, como 
amortecedores de fim de curso, cuja finalidade é suavizar a parada do pistão 
quando esse chega no seu recuo ou avanço máximo.
Atuadores rotativos
Os atuadores rotativos têm como função básica a transformação da energia 
hidráulica em força e movimento de rotação. Um conhecido atuador rotativo é 
o motor hidráulico, cuja construção é semelhante ao de uma bomba hidráulica. 
Outros tipos comuns de atuadores rotativos são: motores oscilantes, motor de 
engrenagens, motor de palheta, motor de pistão, pinhão e cremalheira, oscila-
dor com cilindro, oscilador com rosca sem fim e oscilador de palheta.
Motores hidráulicos
Os motores hidráulicos convertem energia hidráulica em energia mecânica 
por meio do seu eixo rotacional. Para essa conversão, e consequente geração 
de força e movimento, utiliza-se a pressão do fluido hidráulico. Suas caracte-
rísticas construtivas são semelhantes às bombas hidráulicas, mas com uma 
função inversa. Capacidade de carga, velocidade e manutenção dos motores 
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devem ser observados para um projeto de instalação hidráulica. Existem vários 
tipos de motores hidráulicos disponíveis no mercado, dependendo da necessi-
dade de cada sistema. Os motores podem serdo tipo:
• Vazão fixa e unidirecional;
• Vazão variável e unidirecional;
• Vazão variável bidirecional;
• Vazão fixa e bidirecional.
Quanto às características construtivas, temos:
• Motor de engrenagens: empregados normalmente em projetos de estei-
ras de transporte e ventoinhas;
• Motor de palheta: indicados para aplicações industriais, são mais ade-
quados para serem usados em baixas rotações;
• Motor de pistão: empregados em movimentações que exijam grandes 
forças, tais como guinchos, guindastes para embarcações etc.;
• Motores oscilantes: responsáveis por conversão da energia hidráulica em 
força e movimento rotativo, com ângulo de rotação com limitação de movimento;
• Pinhão e cremalheira: configurados para conversão da energia hidráulica 
em força e movimento linear, conseguidos por um conjunto pinhão e cremalheira. 
Têm características semelhantes aos sistemas utilizados em portões deslizantes.
Figura 12. Sistema de direção pinhão e cremalheira. Fonte: Kalatec, s.d. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
• Oscilador com cilindro: o enchimento e esvaziamento dos cilindros de 
maneira alternada provoca um deslocamento na engrenagem via corrente, ge-
rando, assim, um movimento circular com curso limitado;
• Oscilador de palheta: as câmaras são enchidas e esvaziadas, dependen-
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do do sentido do fl uxo do fl uido hidráulico, imprimindo 
um deslocamento das paletas que estão diretamente 
acopladas ao eixo do atuador, fornecendo, assim, um 
movimento circular com curso limitado;
• Oscilador com rosca sem fi m: a variação do 
sentido do fl uxo hidráulico nas tomadas de vazão 
imprime um deslocamento do êmbolo no sentido 
vertical, e esse, por sua vez, imprime um desloca-
mento circular no eixo acoplado à rosca sem fi m. Esse mo-
vimento é circular com deslocamento limitado.
Figura 13. Oscilador com rosca sem fi m. Fonte: MARIA, s.d. Acesso em: 17/07/2019. (Adaptado).
Técnicas de comando hidráulico e aplicações a circui-
tos básicos
Todo desenvolvimento de um projeto hidráulico parte do diagrama hidráu-
lico, onde todos os componentes do sistema estão representados. Para a utili-
zação desses elementos, determinamos uma hierarquia, garantindo assim um 
funcionamento regular e padronizado. Uma ferramenta utilizada para análise 
de funcionamento da lógica do sistema hidráulico é a montagem do diagrama 
trajeto-passo. Todos os elementos são identifi cados de acordo com sua função 
e consequente posição na hierarquia.
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Figura 14. Representação da hierarquia em um circuito hidráulico básico.
Diagrama trajeto-passo
O projeto de um circuito hidráulico começa com a análise da sequência de 
movimento dos atuadores do sistema, movimentos esses que podem ser repre-
sentados grafi camente no diagrama trajeto-passo, ou diagrama de movimentos.
Hierarquia de elementos
Quinta linha
Atuadores (composta pelos cilindros e motores hidráulicos)
Quarta linha
Elementos de comando ou sinal (válvulas direcionais pilotadas)
Terceira linha
Elementos de regulagem (de fl uxo e pressão)
Segunda linha
Elementos de entrada (bombas hidráulicas)
Primeira linha
 Elementos auxiliares (fi ltros, reservatório, mangueiras etc.)
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DIAGRAMA 1: DIAGRAMA TRAJETO-PASSO PARA UM ÚNICO ATUADOR
O Diagrama 1 representa uma sequência de trabalho de um atuador, onde cada 
um dos movimentos é representado através de coordenadas: enquanto uma re-
presenta o trajeto que o cilindro “A” está percorrendo, a outra representa o passo.
Caso haja vários outros elementos no sistema hidráulico, todos eles deve-
rão ser representados da mesma forma, sendo suas representações sobre-
postas. Analisando ainda o Diagrama 1, notamos que, inicialmente, o cilindro 
está recuado, permanecendo assim até o primeiro passo. Nesse instante, o 
cilindro sai do estado de recuo e vai para o estado de avanço, completando o 
movimento ao atingir o passo 2. No instante do passo 4, o cilindro novamente 
recua para o estado inicial, atingindo o passo 5.
Identificação de sequência de movimentos
É importante identifi car a sequência de movimentos de um circuito hidráuli-
co, para isso, convenciona-se que as sequências podem ser diretas ou indiretas. 
Os atuadores são identifi cados por letras (A, B, C etc.) e os movimentos desses 
são indicados por sinais. O avanço de um atuador é indicado pelo sinal +, e o 
recuo do atuador é indicado pelo sinal -.
Uma sequência direta signifi ca que as letras dos atuadores estão na mesma 
ordem da sequência. Exemplo:
Sequências diretas:
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A + B + A - B - (atuador A avança, atuador B avança, atuador A recua e atuador 
B recua).
A + C + B - A - C - B + (atuador A avança, atuador C avança, atuador B recua, 
atuador A recua, atuador C recua e atuador B avança).
Sequências indiretas:
 A + B + B - A - (atuador A avança, atuador B avança, atuador B recua e atuador 
A recua).
A + B + C + A - D + B - D - C - (atuador A avança, atuador B avança, atuador C 
avança, atuador A recua, atuador D avança, atuador B recua, atuador D recua e 
atuador C recua).
Identificação dos elementos de um circuito hidráulico
Para identifi cação dos elementos de um circuito hidráulico, faz-se necessária 
uma representação em formato de diagrama.
DIAGRAMA 2: IDENTIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS
Elemento de trabalho Elemento de trabalho
Elemento de comando Elemento de comando
Elemento de alimentação
Elementos
de sinal
Elementos
de sinal
1.0
1.1
1.2 1.3 2.2
2.0
2.1
2.3
0.2
0.1
• Elementos de trabalho: os elementos de trabalho, cuja função é a de con-
verter a energia hidráulica em movimento e força (motores e cilindros), são 
enumerados como 1.0, 2.0, 3.0 etc.;
• Elementos de comandos e sinais: para os elementos de comando e de 
sinais (válvulas direcionais, por exemplo), o primeiro algarismo relaciona a vál-
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vula a qual elemento de trabalho ela infl ui. Para as válvulas de comando, que 
acionam o atuador diretamente, o algarismo à direita do ponto é 1. Para as 
válvulas de sinais, o algarismo à direita do ponto é par (sempre maior que 0) se 
a válvula é responsável pelo movimento de avanço do atuador, caso seja res-
ponsável pelo recuo do atuador, esse número será ímpar (maior que 1);
• Elementos de regulagem: para os elementos de regulagem (controle 
de vazão), o algarismo a direita do ponto é o zero seguido de um número par 
(maior que zero) se a válvula atua no avanço do atuador, e ímpar (maior que 1) 
caso a válvula atue no recuo do atuador;
• Elementos de alimentação: nesse caso, o primeiro algarismo é o zero, e o 
número depois do ponto identifi ca a sequência em que ele faz parte.
Circuitos hidráulicos básicos
Os circuitos hidráulicos básicos se dividem em:
• Circuitos de descarga: nesses circuitos, o controle de pressão é demons-
trado em três níveis: alta-máxima, intermediária e recirculando. Cada controle de 
pressão é feito através de uma posição de deslocamento da válvula direcional:
• Posição 1 (central): a válvula está desligada, criando a condição para que a 
linha de pilotagem da válvula limitadora de pressão fi que bloqueada, portanto, 
a pressão do fl uido será determinada pelo ajuste prévio da válvula de pressão;
• Posição 2 (esquerda): energizando-se a solenoide B, a válvula dire-
cional assume a segunda posição, ligando a linha de pressão à linha de 
pilotagem da válvula limitadora de pressão principal;
• Posição 3 (direita): desenergizando B e ener-
gizando A, a válvula direcional assume a terceira 
posição, a qual interliga a pilotagem da válvulalimitadora de pressão principal com a linha que 
retorna o fluido ao tanque. Nessa operação, 
a única carga apresentada ao fluido será a 
resistência da mola que mantém o carretel 
da válvula de pressão na sua posição, resul-
tando na recirculação, a uma pressão baixa, do óleo 
para o tanque.
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Figura 15. Posições de deslocamento da válvula direcional. Fonte: Parker Hannifin, s.d. (Adaptado).
Figura 16. Circuito regenerativo de avanço e retração. Fonte: Parker Hannifin, s.d. (Adaptado).
• Circuitos regenerativos: inicialmente, com a válvula direcional em 
estado de repouso, os dois canais para fluxo de fluido do pistão estão 
submetidos à mesma pressão. O desequilíbrio da força resultante provoca 
avanço da haste do cilindro, desequilíbrio este que é resultante da des-
carga de óleo no lado da haste a ser somada ao fluxo da bomba e, nesse 
caso, o volume será sempre a metade do volume que entra do outro lado 
do cilindro, provocando, assim, o avanço da haste. Quando a válvula dire-
cional é acionada, a câmara traseira do cilindro é drenada para o tanque, 
portanto, todo o fluxo de óleo é direcionado para a câmara do lado da 
haste, forçando, assim, o movimento de retorno.
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• Circuito com aproximação rápida e avanço controlado: em muitas 
aplicações se faz necessário um avanço rápido da haste de um cilindro, 
para isso, o circuito hidráulico segue a configuração da figura abaixo. No 
acionamento da válvula direcional, o fluxo do fluido é enviado para a câ-
mara traseira do cilindro, enquanto o fluido da câmara da haste flui li-
vremente pela válvula de desaceleração e, através da válvula de controle 
direcional, retornará para o reservatório.
Figura 17. Circuito com aproximação rápida e avanço controlado. Fonte: Parker Hannifin, s.d. (Adaptado).
• Circuito alta-baixa: esses circuitos são as soluções para combina-
ções de bombas com vazões diferentes. Na figura a seguir, no circuito à 
esquerda, ao ser feito o acionamento do motor elétrico, a vazão da bomba 
de maior capacidade passará através da válvula de retenção, somando-se 
com a vazão da bomba de menor capacidade, portan-
to, a vazão que circulará pelo sistema será a soma 
das vazões das duas bombas, avançando a has-
te de um cilindro a uma pressão relativamente 
baixa. Quando a carga de trabalho é atingida, a 
pressão do sistema aumenta, pressionando 
a válvula limitadora de pressão com ajus-
te de maior pressão. Quando a pressão 
atinge o valor de 35 kgf/cm2, a válvula de 
descarga abre, descarregando o fluxo da bomba de 
maior capacidade para o reservatório.
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Figura 18. Circuitos de alta e baixa pressão. Fonte: Parker Hannifin, s.d. (Adaptado).
Figura 19. Circuitos de entrada e saída do fluxo. Fonte: Parker Hannifin, s.d. (Adaptado).
• Circuitos de controle: os controles de entrada e de saída de fluxo 
são feitos através de válvulas de controle de fluxo com pressão compen-
sada, mudando-se apenas a posição dessa válvula em relação ao sentido 
do fluxo do fluido hidráulico. No caso do controle de entrada, a válvula é 
instalada controlando o fluxo do fluido do lado da câmara do êmbolo do 
cilindro, para o controle de saída, ela será instalada para controlar o fluxo 
de saída da câmara da haste do cilindro.
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• Circuito de vazão por desvio de fl uxo: um tipo de circuito para controle 
de fl uxo é o do tipo sangria. Nesse caso, a válvula de controle de fl uxo não 
apresenta resistência à bomba, funciona derivando ao reservatório parte do 
fl uido enviado pelo sistema de geração de vazão. Além da geração menor de 
calor, essa confi guração de circuito é mais econômica comparada a circuitos 
com controle de entrada e controle de saída.
Figura 20. Circuito de vazão por desvio de fl uxo. Fonte: Parker Hannifi n, s.d. (Adaptado).
Introdução à pneumática
Em “pneumática”, palavra derivada do grego, “pneuma” signifi ca “sopro”. 
Logo, pneumática pode se traduzir por “sopro em movimento”. Pneumática é a 
ciência que estuda o uso de gases pressurizados. A engenharia estuda a pneu-
mática para o desenvolvimento de aplicações de acionamento e comando.
Na automação industrial, os princípios da pneumática começaram a ser 
aplicados em maior escala a partir do século XX, desenvolvendo-se até o ponto 
em que a conhecemos hoje.
A utilização de sistemas elétricos é utilizada em amplo espectro de aplicações, 
mas existem situações em que apenas a energia transmitida pelos fl uidos (hidráu-
licos e pneumáticos) pode oferecer um resultado mais efi ciente e a baixo custo. En-
contramos, também, situações em que é proibido sistemas que possam apresentar 
qualquer tipo de faíscas elétricas (câmaras de pintura, minas de carvão, fábricas 
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bélicas etc.). Assim, atuadores pneumáticos são utilizados quando as cargas são da 
ordem de até mil quilos (para cargas maiores utilizam-se atuadores hidráulicos), e 
são necessários movimentos de duas posições (início e fi m), limitadas por batentes 
mecânicos fi xos. Em sistemas de altas rotações, tais como fresadoras, motores para 
indústria odontológica etc., atuadores pneumáticos também são bastante utiliza-
dos. Não raro, encontraremos equipamentos combinados ao uso das energias hi-
dráulica, pneumática e elétrica.
Comportamento do ar comprimido
Para o estudo dos sistemas pneumáticos, necessita-se compreender o com-
portamento e as características do ar. O ar não se pode pegar ou ver, mas com-
provamos sua existência através de suas propriedades. Como tudo no universo, 
o ar é matéria e ocupa seu lugar no espaço. Imagine um recipiente em que parte 
já seja ocupada por outra matéria, pois bem, o ar completará o espaço restante. 
O ar é um fl uido compressível e tende a diminuir seu volume quando sob 
pressão. Possui elasticidade, pois, quando a pressão é retirada, o ar volta ao 
seu volume inicial. É expansível, cuja propriedade é a de aumentar seu volume, 
ocupando todo o volume do recipiente ou do espaço que o contém.
O ar presente na atmosfera é um composto de vários gases, sendo 21% de oxigê-
nio, 78% de nitrogênio e 1% de outros gases diversos. O ar também contém água em 
forma de vapor em sua constituição, e sua capacidade de absorver esses vapores 
depende diretamente da temperatura, mas não da pressão. A absorção de vapor de 
água tem aumento progressivo com o aumento da temperatura. Toda substância, 
incluindo o ar, tem limites para absorção de vapor de água, denominado saturação, 
e, caso esse limite seja ultrapassado, o vapor condensará na forma de água.
O ar ocupa completamente o volume à disposição, gerando forças de com-
pressão pelo fato de suas moléculas estarem em constante movimento pelo 
efeito do calor. Caso haja uma mistura de gases, cada um terá um comporta-
mento único, não considerando a presença de outros gases. A pressão total 
resultante da mistura desses gases será a soma das pressões individuais.
São três as grandezas físicas que determinam o estado de um gás, sendo 
elas o volume, a temperatura e a pressão:
• Pressão: as indicações de pressão tomam como referências o ponto zero ab-
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soluto (vácuo) ou a pressão exercida pela atmosfera. Assim, utilizam-se os termos 
de pressão absoluta e pressão relativa. A pressão atmosférica é exercida pelo ar que 
envolve a terra, com alteração de valor de acordo com a variação da densidade e da 
altitude. Portanto, a pressãoatmosférica não tem um valor constante. Como referên-
cia, ao nível do mar, esse valor equivale a 1,013 bar, ou 1,013.103N/m2, ou 103Pa. A figu-
ra a seguir é a representação das relações entre as pressões relativa e absoluta, onde:
A: pressão em zero absoluto
B: pressão atmosférica
C: pressão absoluta (pa)
D: pressão relativa positiva (+pe)
E: pressão relativa negativa (-pe)
p
A
D
B C E
Figura 21. Pressões relativa e absoluta.
Quando a referência é o ponto de zero absoluto, as informações de pres-
são serão definidas como pressão absoluta, caso a referência seja tomada pela 
pressão atmosférica, as informações serão definidas como pressão relativa. 
Pela figura anterior, demonstra-se que a pressão relativa pode ser negativa ou 
positiva, enquanto a pressão absoluta será sempre positiva. Os manômetros 
são os instrumentos usados para a verificação dos valores de pressão. Hoje, no 
mercado, existem três tipos de manômetros: o manômetro de tubo de Bour-
don, o de diafragma ondulado e o de êmbolo com mola;
• Volume: o volume de um gás corresponde ao espaço que ele ocupa, de-
pendendo, assim, do recipiente que o confina e, por mais espaço que esse re-
cipiente contenha, esse gás ocupará todo seu volume. Devido ao movimento 
contínuo de suas moléculas e em todas as direções, o ar não sofre a ação da 
força da gravidade, não sendo, assim, depositado no solo;
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• Temperatura: é defi nida como a medida da quantidade de energia térmi-
ca de um material; é o grau de agitação das moléculas desse material. Quanto 
mais agitadas, maior a temperatura.
Arquitetura dos sistemas pneumáticos
Assim como nos sistemas hidráulicos ou elétricos, um sistema pneumático 
é composto por diversos elementos, tais como os apresentados a seguir, na or-
dem exigida pelo processo de geração de ar comprimido para uso geral:
Elementos de geração 
Elementos de tratamento de ar
Elementos de armazenamento
Elementos de comando de sinais
Elementos de comando de potência
Elementos atuadores
• Elementos de geração: o ar comprimido é obtido por meio de equipa-
mentos conhecidos como compressores de ar, cuja função é retirar o ar do 
ambiente e armazená-lo sob pressão em câmaras. Os compressores são classi-
fi cados de acordo com suas características construtivas:
 • Compressor de êmbolo: tem o princípio de funcionamento seme-
lhante ao de um motor de automóvel. Esses compressores têm a característica 
de, de maneira mecânica, comprimir um volume determinado de ar a cada ci-
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clo. Seu pistão aspira o ar através de uma válvula de admissão, comprimindo-o 
durante seu curso até que a pressão desejada seja atingida, liberando, assim, 
uma válvula controladora de pressão. São os mais empregados, pois podem 
ser utilizados em diversos tipos de operações, dependendo das faixas de pres-
são desejadas (entre 8 e 10 bar), tem custo reduzido. Oscilações de pressão e a 
produção de fluxo pulsante de ar são desvantagens à determinadas aplicações. 
Para segmentos industriais que necessitam de ar comprimido livre de impu-
rezas, uma variação construtiva desse tipo de compressor é o de membrana, 
isolando, assim, o ar a ser comprimido das peças do compressor, evitando con-
taminação de resíduos sólidos e óleo;
 • Compressor rotativo de palhetas: para esse tipo de configuração, 
o volume de ar aspirado é comprimido suavemente ao longo do percurso, ge-
rando, assim, um fluxo de ar com pulsação pequena, mas operando em faixas 
menores de pressão se comparado ao compressor de êmbolo;
 • Compressor rotativo parafuso: sua construção consiste em dois pa-
rafusos ligados individualmente a eixos de rotação. O ar é transportado de ma-
neira contínua entre esses parafusos, evitando, assim, oscilações de pressão, 
uma vez que esse fluxo de ar é extremamente contínuo. Esses compressores 
têm um custo elevado, mas são os preferidos atualmente pelo mercado, por 
fornecerem fluxo de ar contínuo;
 • Compressor rotativo Roots: engrenagens movimentam-se, acionadas 
por um motor elétrico. Essa configuração de compressor não pressuriza interna-
mento o ar, sendo utilizado apenas para transportar volumes de fluido em baixas 
pressões. A pressão é exercida apenas pela resistência oferecida ao fluxo do fluido;
 • Turbo compressor Axial: o fluxo de ar escoa por rodas que giram em 
altas velocidades e, no estágio final, através de um elemento difusor, a energia 
do movimento do ar (cinética) é transformada em pressão. Essa construção 
permite altas vazões de ar, porém, por cada um dos estágios operar com pres-
são baixa, são necessários vários estágios montados em sequência para que 
pressões maiores sejam atingidas;
 • Turbo compressor Radial: o ar é aspirado no sentido axial e condu-
zido no sentido radial para a saída. Têm características semelhantes aos com-
pressores axiais, e apresenta larga faixa de operação;
• Elementos de tratamento de ar: o ar comprimido pode estar contamina-
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do por uma série de substâncias, algumas vindas com o próprio ar ambiente e 
outras agregadas durante o processo de compressão, tais como partículas de 
poeira, vapores de água, fumaça, monóxido de carbono, etc. O óleo responsável 
por lubrificar os compressores também pode contaminar o ar, assim como resí-
duos sólidos advindos do desgaste de seus componentes mecânicos. Pela tubu-
lação, o fluido também pode transportar ferrugem eventualmente presente nas 
tubulações e mangueiras. Os elementos básicos para o tratamento do ar com-
primido são feitos pelos filtros de partículas, filtros de odores, elementos de 
condensação (purgadores, filtros coalescentes, etc.), secadores e resfriadores;
• Elementos de armazenamento: o armazenamento do ar comprimido 
pode ser feito em reservatórios (também conhecidos como pulmões), e sem 
grandes dificuldades, necessitando apenas de teste hidrostático periódico, que 
nada mais é do que um processo em que componentes de um sistema, subme-
tidos à pressão, têm sua resistência a vazamentos testada. Esse teste consiste 
no enchimento do equipamento com líquido sob pressão.
Após essas análises, conseguimos elaborar uma hierarquia de procedimen-
tos para o tratamento e distribuição de ar comprimido, sendo ela:
ASPIRAÇÃO
 COMPRESSÃO
 RESFRIAMENTO
 FILTRAGEM
 SECAGEM
 ARMAZENAGEM
 DISTRIBUIÇÃO
 TRATAMENTO
• Elementos de comando de sinais: constituído por válvulas, sistemas ló-
gicos, unidades programáveis etc. Esses elementos têm a responsabilidade de 
controlar os atuadores pneumáticos mediante informações adquiridas de sen-
sores ou microcontroladores;
• Elementos de comando de potência: nesse grupo encontramos as vál-
vulas direcionais, válvulas de retenção, de vazão, pressão e válvulas especiais. 
Esse grupo é o responsável por converter os sinais vindos dos elementos de co-
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mando de sinais para níveis capazes de realizar o acionamento dos atuadores;
• Elementos atuadores: os atuadores têm a função de converter a energia 
fornecida pelo ar comprimido em energia mecânica de força e movimento. São 
dois os tipos de atuadores: lineares e rotativos:
 • Atuadores lineares: também conhecidos como cilindros lineares, 
são elementos capazes de converter a energia gerada pelo ar comprimido em 
energia mecânica de trabalho linear. São compostos, em sua composição mais 
simples, por: camisa, pistão e haste;
 • Atuadores rotativos: responsáveis por converter a energia gerada 
pelo ar comprimido em energia mecânica em trabalho rotacional.
Características dos sistemas pneumáticos
 Após o estudo desenvolvido até agora, conseguimos estabelecer algumas 
característicasdos sistemas pneumáticos.
• Vantagens para a utilização de ar comprimido em máquinas e 
equipamentos:
 • Abundância do elemento no meio ambiente;
 • Risco zero de faísca em ambientes com potencial explosivo;
 • Fácil armazenamento;
 • Não causa contaminação ambiental;
 • Não necessita de linha de retorno (como nos sistemas hidráulicos), 
fazendo o escape diretamente para a atmosfera;
 • Custo baixo se comparado aos sistemas hidráulicos.
• Desvantagens e limitações de um sistema pneumático:
 • Contaminação: como dito anteriormente, a composição do ar apre-
senta umidade (vapor de água), essa umidade, dependendo das condições re-
lativas à temperatura e pressão, pode vir a condensar ao longo das linhas de 
transmissão do ar comprimido e, caso não sejam instalados elementos para a 
retirada dessa água, corrosões podem aparecer internamente às tubulações e 
aos elementos do sistema pneumático;
 • Viscosidade: assim como na hidráulica, a viscosidade de um fl uido 
é a sua propriedade física caracterizada pela resistência que esse fl uido apre-
senta ao seu movimento ao longo dos condutos que o confi na, é a facilidade 
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com que um fluido pode movimentar-se pelos elementos do sistema. No caso 
do ar, a viscosidade é baixa, fazendo com que consiga escoar por pequenas 
áreas, aumentando, assim, em muito, as chances de aparecerem vazamentos. 
Vazamentos em linhas de ar comprimido são muito comuns, comprometendo 
e sobrecarregando o sistema de geração e tratamento. A viscosidade de um 
gás a baixa densidade aumenta com a temperatura, enquanto a viscosidade de 
um líquido diminui com o aumento de temperatura. A transferência de “quan-
tidade de movimento” entre as camadas do gás, se movendo em velocidades 
diferentes, é a responsável pelo valor da viscosidade desse fluido;
 • Compressibilidade do ar: característica inerente ao ar, como visto 
anteriormente. Essa propriedade limita o uso de atuadores pneumáticos quan-
to ao posicionamento. Diferentemente dos atuadores hidráulicos que podem 
executar movimentos de maneira analógica (vários valores de posição entre o 
mínimo e o máximo), nos atuadores pneumáticos, devida a compressão do ar 
imprimida pela haste do cilindro, a atuação é de maneira digital, assumindo 
apenas dois valores para o posicionamento da haste, avançado ou recuado, 
aberto ou fechado, direita ou esquerda etc., portanto não é possível atingir 
posições intermediárias de maneira precisa e confiável. Os limites de posição 
para os atuadores pneumáticos são feitos por batentes mecânicos limitado-
res. Outro inconveniente relacionado a compressibilidade é a dificuldade em 
estabilizar a velocidade nos movimentos dos atuadores. Uma deficiência dos 
circuitos pneumáticos é apresentar velocidade variável de seus atuadores ao 
longo do seu curso.
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Sintetizando
Essa unidade é o complemento aos estudos sobre hidráulica, iniciados na uni-
dade anterior, e uma introdução aos sistemas pneumáticos e suas características.
Iniciamos pelo estudo dos elementos de potência dos circuitos hidráulicos, 
dos quais fazem parte as bombas hidráulicas. Entendemos os conceitos, estu-
damos as características construtivas e de aplicações para os variados tipos de 
bombas disponíveis no mercado, assim como os cuidados necessários com a 
instalação, manutenção e conservação desses componentes. 
Outro grupo de elementos de potência ao qual tivemos contato foi o 
grupo dos atuadores hidráulicos, os quais classificamos como lineares ou 
rotativos, de acordo com o princípio de deslocamento. Compreendemos 
características peculiares a cada forma construtiva, adquirindo, assim, ba-
gagem para a escolha da melhor opção para desenvolvimento de projetos 
de sistemas e instalações hidráulicas. 
Técnicas que facilitam e determinam a viabilidade de um projeto de 
sistemas hidráulicos foram apresentadas. O organograma hierárquico dos 
elementos de um sistema possibilita a execução e a confiabilidade no pro-
jeto desse sistema. O diagrama de trajeto-passo, ferramenta que facilita 
o desenvolvimento das lógicas de acionamento e movimento, e, por fim, a 
identificação padronizada dos elementos que compõem o projeto hidráu-
lico. Finalizamos o assunto sobre sistemas hidráulicos com a apresentação 
de circuitos básicos de controle e comando, descrevendo o funcionamento 
e a aplicação de algumas configurações utilizadas em projetos.
Um novo assunto foi abordado, introdução à pneumática, com o qual 
pudemos constatar características semelhantes às estudadas em sistemas 
hidráulicos. Por isso mesmo, o tema já pareceu um assunto familiar. Inicia-
mos por conhecer as grandezas físicas e o comportamento do ar quando 
exposto a essas grandezas. Identificamos os vários estágios de um siste-
ma de ar comprimido, desde a geração até o armazenamento, estudando 
elementos presentes em cada etapa do processo.
Finalizamos definindo as características dos sistemas pneumáticos de 
ar comprimido, apresentando vantagens e desvantagens em relação a ou-
tros sistemas.
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para engenheiros e técnicos. São Paulo: Rexroth Hidráulica Ltda., 1985.
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 AR COMPRIMIDO E 
COMPRESSORES
3
UNIDADE
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Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Aprofundar o estudo da geração de ar comprimido;
 Apresentar características dos compressores;
 Introduzir os sistemas de distribuição de ar comprimido.
 Geração de ar comprimido
 Conceitos básicos de ar 
comprimido
 Tipos de compressor
 Simbologia de compressores
 Regulagem de compressores
 Tratamento do ar comprimido
 Instalação de estação de ar 
comprimido
 Especificação de compressores
 Distribuição de ar 
comprimido
 Sistema de distribuição de 
ar comprimido
 Configurações de redes de 
distribuição de ar
 Componentesda rede de 
distribuição de ar comprimido
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Geração de ar comprimido
O ar comprimido é caro, e o que eleva seu custo é, principalmente, a 
necessidade de energia elétrica para produzi-lo. Este custo pode represen-
tar, a longo prazo, aproximadamente 75% do custo total.
Com o evidente aumento da demanda por energia elétrica, bem como 
os problemas de aquecimento global decorrentes das emissões de gases 
que causam o efeito estufa, torna-se imprescindível aumentar a eficiência 
energética de todo e qualquer sistema utilizado.
Figura 1. Relação de custos em um sistema pneumático.
Conceitos básicos de ar comprimido
Para que seja possível um aprofundamento maior no tema, é necessário re-
lembrar alguns conceitos básicos que regem o ar sob pressão, para um dimen-
sionamento adequado tanto dos equipamentos quanto das redes de distribui-
ção. Pressão, volume e temperatura são os parâmetros que devem ser muito 
bem compreendidos.
O ar no qual estamos mergulhados, e que respiramos, é composto por vários 
elementos, tais como vapor de água, monóxido de carbono, hidrogênio etc.
A composição do ar atmosférico, portanto, pode ser medida da seguinte 
forma:
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Custo total
Energia elétrica Manutenção
Equipamento
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Elementos
Nitrogênio
Oxigênio
Outros
Volume %
78,0
21
1
Massa %
75,5
24
0,5
Altitude (metros) 
3.000
1.000
100
Nível do mar
Pressão (bar)
0,683
0,899
0,989
1,033
- Pressão: é uma força aplicada em determinada área; sendo assim, a pres-
são atmosférica é a pressão da camada de ar sobre um determinado corpo. 
Esta pressão ao nível do mar é de 1,033 bar, medida muito próxima à unidade 
utilizada pelo SI (Sistema Internacional), que é de 1 kgf/cm2. Uma pressão que 
gira e torno de 6 bar é considerada adequada e, em geral, utilizada pela maioria 
dos equipamentos pneumáticos.
P = F/A
1 bar = 100 kPa N/m2
1 kgf/cm2 = 14,22 psi = 0,98 bar
100 psi = 100/14,22 = 7 kgf/cm2 = 6,9 bar
Além disso, a variação da pressão está relacionada à variação da altitude:
A Figura 2 representa as pres-
sões relativas e absolutas, onde A 
corresponde à pressão zero absolu-
ta; B denota a pressão atmosférica 
(1 bar); C diz respeito à pressão ab-
soluta (pa); D indica a pressão rela-
tiva positiva; e, por fim, E define a 
pressão relativa negativa -pe.
O ar comprimido está com pres-
são acima da pressão atmosférica, 
portanto, quanto maior a pressão, 
maior é a energia que o sistema ne-
cessita empregar para poder com-
primi-lo.
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Figura 2. Pressões relativa e absoluta.
Figura 3. Classifi cação de compressores.
• Volume: O volume de um gás corresponde ao espaço que ele ocupa, 
dependendo, assim, do recipiente que o confina; e por mais espaço que 
este recipiente contenha, o gás ocupará todo o seu volume devido ao mo-
vimento contínuo de suas moléculas em todas as direções.
• Temperatura: Definida como a medida da quantidade de energia tér-
mica de um material, é o grau de agitação das moléculas desse material. 
Quanto mais agitadas, maior a temperatura.
Tipos de compressor
O compressor é uma máquina cuja fi nalidade é transformar energia mecâni-
ca, ou energia elétrica (considerando-se o motor elétrico), em energia pneumáti-
ca pela compressão do ar existente na atmosfera. Os tipos de compressores são 
classifi cados de acordo com sua forma construtiva:
A
B C
D
p
E
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É muito comum que um compres-
sor seja escolhido para aquisição devi-
do ao seu “preço” inicial, sem conside-
rar seu “custo” ao longo de um tempo 
maior. Vazão e pressão, requisitadas 
pelo processo produtivo, são parâme-
tros fundamentais a serem considera-
dos, além das necessidades de futuras 
ampliações dos sistemas, que serão 
alimentados pelo ar comprimido. Diâ-
metro de tubulações, bem como o 
local onde o compressor será instalado, também exigem atenção na hora de 
escolha do equipamento mais adequado.
Os compressores dos tipos êmbolo e rotativo comprimem, de maneira me-
cânica, um volume fixo de ar a cada ciclo executado. Já o turbo compressor faz 
essa compressão, forçando que o ar escoe por um difusor e transformando a 
energia cinética do ar em pressão. Os compressores são classificados em três 
tipos principais: compressores lineares, compressores rotativos e turbocom-
pressores.
Compressores lineares
• Compressor de êmbolo: A configuração desse tipo de compressor con-
siste em um mecanismo composto por biela-manivela (semelhante ao motor 
de um carro), tracionado por um motor elétrico ou de combustão interna. O 
pistão faz a aspiração do ar atmosférico por meio de uma válvula de admissão, 
e o comprime ao longo do seu curso dentro da câmara; quando a pressão atin-
gir determinado limite, abre-se a válvula de pressão.
CURIOSIDADE
Esse tipo de compressor é muito econômico quando trabalha na faixa 
de pressão entre 8 e 10 bar. Com o aumento da necessidade de pressão, 
ocorrem altas perdas térmicas, sendo que, nesse caso, é necessária a uti-
lização de estágios diversos, ocorrendo, em cada um deles, um aumento 
da pressão. Assim, consegue-se uma melhora de rendimento. Em alguns 
casos, um sistema de refrigeração a água se faz necessário, embora uma 
desvantagem apresentada por esse tipo de compressor seja o fluxo de ar 
comprimido pulsante em sua saída.
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Figura 4. Compressor de êmbolo.
Figura 5. Compressor de membrana.
• Compressor de membrana: Este é uma variação do compressor de êm-
bolo, e é composto por uma membrana que substitui o pistão. Com isso, cria-se 
um isolamento entre o ar que será comprimido e as peças mecânicas do com-
pressor. Esse tipo construtivo evita que resíduos de óleo possam se misturar ao 
ar comprimido. É muito utilizado em aplicações nas quais o ar tem de ser extre-
mamente limpo, tais como indústrias alimentícias, farmacêuticas, químicas etc.
Conjunto
biela/manivela
Válvula de
admissão
Válvula de
Pressão
Pistão
Cabeçote
Entrada de ar atmosférico Saída de ar comprimido
Conjunto
biela/manivela
Válvula de admissão
Válvula de pressão
Membrana
Pistão
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Compressores rotativos
• Compressor de palhetas: Caracteriza-se por um rotor que gira no interior 
de uma câmara, acionado por um motor de combustão ou elétrico. O rotor está 
deslocado em relação ao eixo central da carcaça, e é composto por palhetas ao 
longo de seu perímetro. O ar é aspirado e ligeiramente comprimido ao longo do 
percurso do rotor. Dessa maneira, o fluxo de ar comprimido gerado apresen-
ta pouca pulsação. Em contrapartida, este tipo de compressor opera em faixas 
menores de pressão, comparadas às pressões do compressor de êmbolo. Sua 
lubrificação é feita pela injeção de óleo.
Figura 6. Compressor de palheta. Fonte: VENSON, 2014, p. 10.
• Compressor parafuso: O funcionamento desse tipo consiste em dois pa-
rafusos, cada qual acionado por um eixo de rotação, tracionado por um motor 
elétrico ou de combustão interna. Nesse tipo de construção, o ar é movimen-
tado constantemente entre os parafusos e, por isso, não apresentam, pulsos 
ou variações de pressão, fornecendo um fluxo de ar contínuo. Por suas carac-
terísticas construtivas, são compressores de pequeno porte e alta rotação, e 
apresentam alto consumo de potência, desvantagem que já vem sendo mini-
mizada com a instalação de inversores de frequência para controlar a rotação 
do motor elétrico que movimenta os parafusos. Apresentam um custo elevado, 
mas, duvido aofluxo de ar sem oscilações, são os mais utilizados pelo mercado. 
Sua operação deve ser a seco e com ar livre de contaminação por óleo.
Rotor sem as palhetas
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Figura 7. Compressor parafuso. Fonte: VENSON, 2014, p. 11.
Figura 8. Compressor roots. Fonte: VENSON, 2014, p. 13
• Compressor roots: Neste tipo, duas engrenagens se movimentam, aciona-
das por motores elétricos ou de combustão. Não gera pressão internamente à 
câmara, sendo, por isso, utilizado somente quando se deseja transportar ar, o 
que leva a pressões baixas. A pressão resultante é a que aparece apenas pela 
resistência oferecida ao fluxo.
Turbocompressores
• Turbocompressor axial: O ar é acelerado por rodas girantes em vários 
estágios, sendo que, no último, por meio de um sistema difusor, a energia do 
C
B
D
A
G
R
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movimento do ar (energia cinética) é convertida em pressão. Esse tipo de com-
pressor é capaz de gerar grandes vazões de ar, mas como a pressão é bem 
baixa em cada um dos estágios, são necessários vários estágios para que pres-
sões maiores sejam alcançadas.
Figura 9. Turbocompressor axial. Fonte: VENSON, 2014, p. 16
Figura 10. Turbocompressor radial. Fonte: VENSON, 2014, p. 16
• Turbocompressor radial: Neste caso, o ar é aspirado no sentido axial e 
conduzido no sentido radial até a saída. Este tipo tem características seme-
lhantes ao compressor axial, altas vazões e baixas pressões de ar comprimido.
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Nos sistemas de ar comprimido, a diferenciação de pressões é feita nas se-
guintes faixas: baixa, média, alta e ultra-alta.
EXPLICANDO
Baixa (pressões até 10 bar): É a faixa mais comum utilizada pelo mercado 
e pelos processos produtivos industriais. As ferramentas de uso industrial 
trabalham com essa faixa de pressão.
- Média (pressões até 15 bar): Faixa de pressão utilizada para processos 
de produção de veículos e manutenção.
- Alta (pressões até 40 bar): São pressões muito empregadas em equipa-
mentos para conformação de plásticos (máquinas de sopro) e para testes 
em redes de fornecimento de ar.
- Ultra-alta (pressões até 400 bar): Essas pressões são utilizadas em 
aplicações muito especiais, tais como em equipamentos de mergulho e 
compressão e estocagem de gases técnicos.
Simbologia de compressores
Assim como em qualquer projeto de sistemas, sejam elétricos, hidráulicos ou 
pneumáticos, adota-se uma padronização de símbolos para caracterização de 
cada tipo de elemento do projeto, que ajudam a diferenciar os compressores.
com sua forma construtiva:
Compressor Símbolo Pressão (bar) Vazão (m3/h)
Pistão 10 120
Diafragma Baixa Pequena
Palhetas 16 4.500
Parafuso 22 750
TABELA 1. SIMBOLOGIA DE COMPRESSORES
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Compressor Símbolo Pressão (bar) Vazão (m3/h)
Roots 1,6 1.200
Radial/Axial 10 2.000
Regulagem de compressores
Para uma perfeita adequação do volume de ar fornecido às necessidades da 
planta pneumática, são necessárias regulagens dos compressores. Dois valores 
de limites, para pressão máxima e mínima, infl uenciam no volume do fl uxo de ar 
comprimido. Existem diferentes tipos de regulagens, sendo elas:
• Regulagem de funcionamento em vazio;
• Regulagem por descargas;
• Regulagem por fechamento;
• Regulagem por garras;
• Regulagem de carga parcial;
• Regulagem na rotação;
• Regulagem por estrangulamento;
• Regulagem intermitente.
• Regulagem por descarga:
Essa regulagem é feita por uma válvula limitadora de pressão instalada na saí-
da do compressor. Quando uma pressão pré-defi nida é atingida pelo reservatório, 
a válvula abre, dando passagem direta do ar comprimido para o meio ambiente.
• Regulagem por fechamento:
Nesse caso, o lado do canal de sucção do compressor é fechado; sendo as-
sim, não aspira ar atmosférico algum. Este tipo de regulagem é utilizado princi-
palmente em compressores rotativos e nos compressores do tipo êmbolo.
• Regulagem por garras:
Este tipo de regulagem é utilizado em compressores de grande porte, tipo 
êmbolo. A válvula de sucção fi ca aberta por ação de garras, evitando dessa 
maneira que o o ar dentro da câmara seja comprimido.
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• Regulagem por rotação:
Essa regulagem é feita ajustando-se a rotação do motor, que impulsiona o 
sistema mecânico do compressor, seja motor a explosão ou elétrico.
• Regulagem por estrangulamento:
É conseguida através do estreitamento no canal de sucção, sendo possível 
regular o compressor para determinadas cargas. É possível ser utilizada em 
compressores de êmbolo rotativo e turbo compressores.
• Regulagem intermitente:
Através de ajustes de pressão máxima e mínima feitos em um pressostato, 
o compressor será desligado quando uma pressão máxima for atingida, fi can-
do nesse estado até que uma pressão mínima esteja presente no reservatório, 
ligando-o novamente.
Tratamento do ar comprimido
A constituição dos elementos pneumáticos, principalmente as válvulas, 
é de mecanismos de alta precisão, sensíveis e delicados. Para que pos-
sam atuar de modo confiável e com o rendimento esperado, é necessário 
garantir algumas qualidades do ar comprimido oferecido ao sistema, tais 
como:
- Pressão;
- Vazão;
- Teor de água;
- Teor de óleo;
- Teor de partículas sólidas.
Cada elemento de um sistema pneumático possui especificação pe-
culiar com relação às grandezas de pressão e vazão para uma operação 
adequada, que estão diretamente relacionadas com a velocidade e com a 
força de um atuador pneumático. Portanto, um correto dimensionamento 
das tubulações da rede de distribuição e um compressor adequado são 
imprescindíveis.
As impurezas que podem estar presentes no ar comprimido influen-
ciam o desempenho, a confiabilidade e a durabilidade dos elementos de 
todo o conjunto pneumático.
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A água, que está misturada ao ar em forma de vapor, quando submetida a 
uma pressão, volta ao estado líquido, podendo causar corrosão ao conjunto me-
cânico e aos elementos de armazenamento e distribuição do ar.
As partículas de elementos sólidos podem causar engripamento dos meca-
nismos presentes nos componentes mecânicos.
Sendo assim, o elemento ar deve ser submetido a um rigoroso tratamento, 
envolvendo elementos de filtragem, secadores e lubrificadores, antes de ser dis-
tribuído para a instalação pneumática.
Figura 11. Geração, tratamento e distribuição de ar comprimido.
Podemos verificar, na Figura 11, que o ar é aspirado do meio ambiente pelo 
compressor. Este equipamento, como sabemos, é o responsável por comprimir 
o ar. Ele possui um filtro em sua entrada, cuja função é reter partículas sólidas 
que podem estar presentes no ar, tal como poeira. O ar, ao ser comprimido, 
tem elevação na sua temperatura; ela tem de ser rebaixada por um resfria-
dor, caso contrário, pode vir a danificar as tubulações da planta pneumática. 
Logo após a adequação da temperatura, é necessário um novo processo de 
filtragem, para que sejam retiradas eventuais partículas sólidas ou óleo, vindos 
do próprio equipamento compressor. Uma outra etapa vem a seguir, a seca-
gem, na qual será feita a remoção da água, misturada em forma de vapor ao 
ar comprimido. Só então esse ar será armazenado no reservatório, que tem 
duas funções específicas: oferecer a garantia de uma reserva de ar comprimi-
do, suficiente para manter a pressão constante da linha pneumática, evitando 
FiltraçãoCompressão
Aspiração
Filtração
Resfriamento Tratamento localSecagem
Armazenamento
Motor
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ligamentos e desligamentos constantes do compressor; e garantir um fluxo de 
ar sem pulsações, no caso de escolha de compressores que têm essa caracte-
rística de produção do ar comprimido. 
Secadores
O ar, devido à sua umidade relativa, tem em sua composição água em forma 
de vapor, que é aspirado pelo elemento compressor acompanhado do ar at-
mosférico. Dependendo da pressão e da temperatura do sistema pneumático, 
esse vapor pode voltar a assumir o estado líquido (condensação) ao longo das 
linhas de distribuição e nos equipamentos pneumáticos dependentes desse ar 
comprimido. A água acumulada pode ser eliminada por filtros separadores de 
água e por drenos instalados ao longo do sistema de geração e distribuição, 
mas tais filtros não são capazes de eliminar a água em forma de vapor; por isso, 
são utilizados nas instalações elementos secadores de água.
Para uma melhor compreensão dos princípios utilizados para secagem, 
podemos comparar o ar a uma esponja, que, quando muito encharcada 
(estado de saturação), terá sua capacidade de absorção reduzida. Compri-
mindo-se esta esponja, diminuímos a quantidade de água absorvida, o que 
equivale a aumentar a pressão do ar e ocorrer a condensação do vapor de 
água. Ao ser resfriada, a esponja tem uma diminuição no volume dos seus 
poros e elimina a água, fato equivalente a aumentar a temperatura do ar e 
ocorrer a condensação.
Baseado nessa analogia, apresentam-se métodos para retirada desse va-
por de água presente no ar. Atualmente, quatro métodos são utilizados para 
esse controle de secagem:
- Resfriamento;
- Adsorção;
- Absorção;
- Sobrepressão.
• Secagem por resfriamento:
Esse tipo de processo consiste em fazer o resfriamento do ar, reduzindo o 
seu ponto de orvalho. O resfriamento é feito através da circulação desse ar por 
um sistema de resfriamento ou trocador de calor (cuja constituição é, basica-
mente, uma serpentina percorrida por um líquido refrigerante). O ponto de or-
valho alcançado através desse método está entre 2 e 5 graus Celsius. Este tipo 
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de secador é instalado imediatamente após a saída do ar comprimido vindo 
do compressor. Sendo assim, na região que vier depois desse secador, haverá 
condensação na linha pneumática.
Figura 12. Processo de resfriamento para secagem do ar. Fonte: SILVA, 2002, p. 33.
• Secagem por adsorção:
A adsorção é a adesão da água à superfície de uma outra substância. Esse 
grau de adsorção depende da temperatura, da área superfi cial dos sólidos en-
volvidos no processo e da pressão. O carvão ativado é exemplo de um ótimo 
elemento de adsorção. As forças que atraem as moléculas de água podem ser 
químicas ou físicas, as quais podem ser regeneradas pelo ar quente.
Os sistemas de adsorção possuem dois geradores de ar quente, instalados 
em paralelo, para que seja possível realizar a limpeza do elemento responsável 
pela secagem. Assim, enquanto um secador estiver em manutenção, o outro 
pode ser usado normalmente.
Neste método, o ponto de orvalho que se consegue atingir gira em torno de 
-20 oC, e, em casos atípicos, pode chegar a -90 oC.
Normalmente, o elemento utilizado no secador é um material em forma de 
grãos, com arestas ou redondos, e a substância química adotada é o dióxido de 
silício, também conhecido como gel sílica. Apesar de ser um produto caro, se 
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comparado aos demais, é o mais capaz de retirar grande quantidade de umi-
dade do ar.
Figura 13. Secagem por adsorção. Fonte: SILVA, 2002, p. 34.
• Secagem por absorção:
O processo de secagem por absorção é um processo químico no qual o ar 
comprimido atravessa por uma camada solta de elemento de secagem. A água, 
ou o vapor, entra em contato direto com este elemento, combinando-se quimi-
camente com ele e se desfazendo, o que forma uma mistura de água e elemen-
to secador. O elemento composto daí resultante pode ser removido de tempos 
em tempos do equipamento secador.
Com o tempo de utilização, o produto químico utilizado é consumido, e, 
portanto, a unidade de secagem deve ser reabastecida periodicamente, numa 
média de duas a quatro vezes anualmente.
O secador por absorção é um sistema que consegue separar, ao mesmo 
tempo, água em estado líquido ou em forma de vapor e partículas de óleo. 
Quando se apresentam grandes quantidades de óleo, porém, o funcionamen-
to do secador é prejudicado. Por isso, é muito utilizado um filtro fino em sua 
entrada.
Válvula de fecha-
mento (aberta)
Válvula de fecha-
mento (aberta)
Válvula de fechamento 
(fechada)
Ar seco
Ar quente
Calefação
Ventilador
Regenerador II
Regenerador I
Válvula de fechamento 
(fechada)
Pré-filtro
Ar úmido
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O ponto de orvalho alcançado por essa confi guração de secador é de, apro-
ximadamente, 10 oC. Entre todos os métodos, é o mais barato; todavia, é o que 
tem a menor efi ciência na retirada de volume de água.
Figura 14. Processo para secagem por absorção. Fonte: SILVA, 2002, p. 35.
• Secagem por sobrepressão:
Como já sabemos, em um processo onde aumentamos a pressão, haverá a 
condensação da água, tornando possível a drenagem do líquido.
Filtros
Os fi ltros para ar comprimido têm como função reter partículas de impure-
zas presentes no ar, inclusive água condensada. Antes do ar ser utilizado por 
qualquer equipamento ou sistema, deve passar por uma unidade de tratamen-
to, cuja composição é constituída por fi ltro, válvula de regulagem de pressão e 
unidade de lubrifi cação. Tal conjunto tem o objetivo de adequar as qualidades 
do ar às necessidades específi cas de cada máquina ou processo.
• Filtro:
Seu objetivo é de eliminar partículas sólidas e líquidas presentes no ar com-
primido. O processo de fi ltração acontece em duas fases. Uma é a pré-fi ltração, 
que, devido às suas características construtivas, imprime um movimento de 
rotação do ar, gerando uma força centrífuga no interior da câmara. Com isso, 
as impurezas de maior tamanho são separadas, assim como a água em gotí-
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culas por meio de forças centrífugas e, devido à velocidade do ar, também por 
resfriamento. Como consequência, as impurezas ficam depositadas no fundo 
do recipiente. Em uma segunda fase, a eliminação mais fina é feita pelo ele-
mento de filtragem. Neste filtro, existe um dreno para eliminação da água, que 
pode ser acionado manual ou automaticamente. A porosidade desse elemento 
filtrante é da ordem de 30 a 70 micrômetros.
Figura 15. Filtro e seus símbolos. Fonte: SILVA, 2002, p. 39
• Válvula reguladora de pressão:
Este tipo de válvula tem o objetivo de manter uma pressão de ar comprimido 
sempre constante no equipamento ou processo. Seu funcionamento só é possí-
vel quando a pressão a ser regulada apresentar valores inferiores aos da pressão 
de alimentação oferecido pela rede de distribuição. Sendo assim, esse tipo de 
válvula consegue reduzir a pressão, mas não aumentá-la.
Visualizemos agora a Figura 16 e seus componentes numerados. Sua cons-
trução é tal que, quando a pressão solicitada pelo processo ou máquina diminui 
em relação a um valor especificado pelo ajuste da mola interna (2), empurra o 
êmbolo (6), que abre o canal com a pressão da linha principal. Se a pressão de 
processo aumentar em relação a um valor determinado (devido ao excesso de 
carga no atuador, por exemplo), então uma membrana (1) atuará, pressionando 
a mola e o êmbolo e fechando o canal até que a pressão de processo diminua.
Caso haja um aumento demasiado da pressão, então, além do controle des-
crito anteriormente,a membrana irá se separar do êmbolo, abrindo um canal 
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 91
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com os orifícios de exaustão e fazendo com que o ar escape, o que reduz a 
pressão do processo.
O parafuso (3) é o responsável por regular a tensão da mola e, portanto, a 
pressão de processo.
Esse tipo de válvula gera uma certa oscilação de pressão na sua saída (pres-
são de processo), sendo que essa variação será menor quanto melhor for o 
dimensionamento de seus componentes.
Figura 16. Válvula reguladora de pressão. Fonte: SILVA, 2002, p. 40.
• Lubrifi cador:
O ar, após passar por todo o processo de tratamento, que inclui fi ltragem, resfria-
mento, fi ltração e secagem, deve ainda, no fi nal, receber um elemento fundamental 
para um desempenho satisfatório e durabilidade maior dos elementos mecânicos 
presentes nos processos e ferramentas pneumáticos: o óleo lubrifi cante.
O elemento lubrifi cador é o responsável pelo fornecimento desse óleo tão ne-
cessário para a lubrifi cação dos diversos componentes do sistema pneumático, res-
ponsáveis pelos comandos e atuações de máquinas ou ferramentas. O óleo é adicio-
nado ao ar comprimido pelo processo, baseado no conhecido princípio de Venturi.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 92
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Fundamentalmente, este processo funciona quando um fl uxo de ar atraves-
sa uma seção de área menor dentro de um conduto. Tal fl uxo será acelerado 
enquanto a pressão será reduzida. Sendo assim, o óleo presente no tubo será 
pulverizado no ar. O nível de óleo presente nos lubrifi cadores deve ser perio-
dicamente verifi cado, assim como deve ser feito o controle de sua dosagem.
Figura 17. Lubrifi cador. Fonte: SILVA, 2002, p. 41.
• Unidade de conservação:
Uma unidade de conservação é composta pela combinação de elementos 
de fi ltração de ar comprimido, lubrifi cação e regulador de pressão. São ele-
mentos instalados normalmente no fi nal dos ramais de alimentação de ar com-
primido, próximos aos dispositivos de trabalho.
Para um adequado funcionamento das unidades de conservação, al-
guns pontos devem ser observados no projeto e operação do sistema 
pneumático:
• A vazão total de ar é determinada para o tamanho da unidade. Um consumo 
de ar muito alto provoca queda de pressão nos equipamentos. Sendo assim, de-
vem ser observados criteriosamente os dados indicados pelos fabricantes;
• A pressão de trabalho nunca deve ultrapassar a pressão indicada para 
funcionamento do aparelho;
Bujão de
reabastecimento
de óleo
Nível máximo 
do óleo
Nível mínimo
do óleo
En
tra
da
 A
Sa
íd
a 
B
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• A temperatura do ambiente não deve ultrapassar os 50 oC, o limite para 
elementos cujo material construtivo é sintético.
Como em todo sistema, as unidades de conservação devem receber cuida-
dos de manutenção adequados e periódicos, sejam eles:
• Filtro de ar comprimido: Deve haver controle no nível de água condensa-
da, e a altura delimitada no copo coletor não deve ser ultrapassada. Essa água 
pode ser enviada para a tubulação de ar comprimido, e daí para os equipamen-
tos pneumáticos. A drenagem dessa água é feita pela abertura de um parafuso 
de dreno, encontrado no fundo do copo coletor. Caso haja um elemento fi ltran-
te, ele deve ser limpo ou substituído;
• Regulador de ar comprimido: Caso haja fi ltros de ar comprimido antes 
desse regulador, a manutenção não é necessária. Caso contrário, sua desmon-
tagem e limpeza são necessárias;
• Lubrifi cador de ar comprimido: Um acompanhamento e controle do nível 
de óleo no corpo do reservatório é necessário, sempre com a observação das 
as indicações de níveis máximo e mínimo. Materiais plásticos e o copo do lu-
brifi cador devem ser limpos apenas com produtos indicados pelos fabricantes. 
Para o lubrifi cador, devem ser usados apenas óleos minerais.
Instalação de estação de ar comprimido
A temperatura no ambiente onde está instalado o compressor de ar 
e a limpeza do ar que será aspirado pela máquina são requisitos de vital 
importância para um perfeito funcionamento do equi-
pamento, reduzindo a necessidade de manutenções 
e custos decorrentes. A temperatura do ar que é 
captado pelo compressor tem influência direta 
sobre o rendimento da máquina, uma vez que 
uma redução de 3oC representa uma re-
dução de consumo de energia elétrica 
por volta de 1%. Tomando como refe-
rência uma temperatura de 21oC, de-
monstra-se a seguir a relação tempe-
ratura / consumo.
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temperatura do ar (oC)
-1
4
21
27
49
consumo (%)
7,5 - diminuição no consumo
5,7 - diminuição no consumo
0,0
1,9 - aumento no consumo
9,5 - aumento no consumo
Normalmente, o ar comprimido é produzido de maneira centralizada, 
sendo depois distribuído pela planta pneumática. Para uma qualidade de 
ar satisfatória, este, após sofrer a compressão, deve passar por um trata-
mento que envolve filtragem, resfriamento, secagem e separação de im-
purezas sólidas e líquidas, inclusive o vapor de água.
Especificação de compressores
Os compressores pneumáticos alimentam uma variedade muito grande de 
ferramentas, máquinas e processos, abrindo um leque muito grande de apli-
cações. Para um fornecimento adequado de ar, alguns requisitos básicos para 
especifi cação de um compressor devem ser seguidos.
Análises básicas
Análise do ambiente onde será utilizado o ar comprimido:
O sistema de ar comprimido será responsável por alimentar ferramentas 
para aplicações caseiras ou utilizado para impulsionar ferramentas e maquiná-
rios pesados de uso industrial.
Análise dos requisitos das ferramentas que serão alimentadas pela 
rede de ar comprimido:
Devem ser consideradas as necessidades de pressão e volume de fl uxo de 
ar comprimido exigidos por todas as ferramentas que compõem a planta pneu-
mática. Equipamentos industriais obviamente necessitam de maior pressão e 
volume de ar comprimido. Caso o compressor escolhido não seja grande o sufi -
ciente, será necessário aguardar até que o reservatório seja carregado.
Análise de características específi cas
Potência do compressor de ar:
A grandeza que determina a potência de um compressor é geralmente o HP 
(cavalos de potência), sendo que 1 HP corresponde a 746 watts. Essa potência 
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não deve ser o único indicador para se determinar a escolha de um compres-
sor. Ainda mais necessária será a classificação do compressor em CFM.
Capacidade de fluxo de ar comprimido:
O fluxo, ou descarga livre efetiva de ar (FAD), é medido em pés por minuto 
(CFM) ou outra grandeza de acordo com a localização geográfica. Simplifican-
do, é a capacidade de realização de uma tarefa, em determinado tempo, por 
um compressor de ar. Resumidamente, a pressão é determinada pelo traba-
lho que está sendo realizado, enquanto o fluxo (CFM) exigirá a compressão da 
frequência com que o trabalho deve ser realizado ou quantos trabalhos estão 
sendo realizados ao mesmo tempo.
O CFM é a medida de fluxo do volume de ar comprimido, que muda de 
acordo com a pressão do compressor. Deve-se atentar para o fato de que fer-
ramentas com diferentes pressões não terão, necessariamente, CFMs que po-
dem ser simplesmente juntados. Para que isso seja simplificado, alguns proce-
dimentos devem ser seguidos:
• Durante a avaliação de um compressor, buscar o CFM padrão, cujo valor 
é 14,5 PSIA, à temperatura ambiente de 20 oC e com 0% de umidade relativa. 
Caso não escolha usar o SCFM, deve-se usar valores de CFM atrelados à mesma 
pressão (PSI).
• Quando os SCFMs de todas as ferramentas de ar forem conhecidos, basta 
somá-los, adicionando em seguida 30% dessevalor como medida de seguran-
ça. Na escolha do compressor, deve-se chegar o mais próximo possível desse 
valor, para que a escolha não seja pequena ou grande demais, desperdiçando 
dinheiro. Exemplificando: Caso o sistema pneumático alimente um sistema no 
qual estejam presentes uma ferramenta de características de 4CFM @ 90psi, 
uma ferramenta de características de 2CFM @ 90psi e uma terceira ferramenta 
com características de 11CFM @ 90psi, e sendo estas utilizadas simultanea-
mente, basta somar os CFMs (17CFM @ 90psi) e o valor será o máximo CFM 
necessário.
Espaço e portabilidade:
Os compressores de ar podem ser pequenos, 
portáteis ou de grandes dimensões, portanto, a 
necessidade de movimentar ou não o equipa-
mento deve ser considerada.
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Fonte de energia:
Os compressores de ar necessitam de energia gerada por um motor, seja 
ele elétrico ou de combustão interna, de acordo com o local de utilização. A 
maioria dos compressores de pequeno porte para utilização doméstica ope-
ram com uma tensão monofásica de 220V. Os compressores de maior porte, 
utilizados em aplicações industriais, podem ser energizados com tensões trifá-
sicas de 220V, 380V, 440V etc. Portanto, uma infraestrutura de rede de energia 
adequada deve estar disponível para a alimentação do compressor.
Distribuição de ar comprimido
Com a automação de elementos utilizados em ferramentas e processos 
de produção, é necessário, cada vez mais, uma maior quantidade de ar com-
primido, pois cada máquina ou equipamento necessita de uma determinada 
parcela desse ar, abastecidos por um compressor através de uma rede de 
tubulações.
O dimensionamento do diâmetro da tubulação deve ser defi nido de ma-
neira que, caso haja um aumento do consumo, não implique uma queda da 
pressão no sistema. Uma readequação de um sistema de distribuição mal 
dimensionado necessariamente acarretará custos elevados.
Sistema de distribuição de ar comprimido
Primeiro, precisamos observar a importância não apenas do correto di-
mensionamento de uma rede de distribuição de ar comprimido, mas também 
a montagem das tubulações e dispositivos que a compõem. Estas tubulações 
exigem manutenções periódicas e, por isso, nunca devem ser embutidas em 
paredes ou vãos estreitos e de difícil acesso, o que difi culta a verifi cação de 
vazamentos. Os vazamentos em pequenas quantidades representam grandes 
perdas de pressão.
As tubulações, em especial as redes confi guradas em circuito aberto, devem 
ser montadas com um declive de 1 a 2% no sentido do fl uxo de ar comprimido.
Devido à condensação de água em tubulações horizontais, é necessário 
instalar ramais de saída de ar na parte de cima do conduto principal. Evita-se 
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 97
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assim que água eventual no sistema chegue até as tomadas de ar por meio dos 
ramais. Para a retirada da água da linha de distribuição, devem ser instalados 
drenos no lado inferior da tubulação principal.
Configurações de redes de distribuição de ar
As redes de distribuição de ar comprimido podem ser montadas em circuito 
aberto, fechado ou em rede combinada.
• Rede de circuito aberto:
Esse tipo de confi guração é o que apresenta o menor custo, se comparado 
aos outros tipos de redes utilizadas. No entanto, caso o dimensionamento das 
tubulações esteja no limite, falhas no fornecimento de ar, principalmente nas 
extremidades, aparecerão. Os tubos horizontais que compõem a rede devem 
ser instalados com um pequeno declive no sentido do fl uxo do ar comprimido, 
e uma válvula de dreno deve ser instalada no fi nal da rede para a retirada de 
água do sistema. Uma desvantagem desse sistema é que, no caso de necessi-
dade de manutenção em qualquer válvula de ramal ou outro componente da 
rede principal, todo o sistema fi cará sem fornecimento de ar comprimido.
Figura 18. Circuito aberto de distribuição de ar comprimido.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 98
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Figura 19. Circuito fechado de distribuição de ar comprimido.
• Rede de circuito combinado:
Essa rede combinada parte de uma rede de distribuição de circuito fechado, 
na qual são instaladas redes transversais e longitudinais, oferecendo um for-
necimento de ar imediato e uniforme em qualquer local da planta do processo. 
Através de válvulas de fechamento, consegue-se isolar determinadas linhas de 
ar, facilitando a manutenção e o controle de estanqueidade.
• Rede de circuito fechado ou anel:
Normalmente, as tubulações de rede de distribuição de ar comprimido são 
montadas em circuito fechado ou anel. Partindo da tubulação principal de ali-
mentação de ar, o circuito faz um percurso em torno da planta de processos, 
retornando e interligando-se ao mesmo ponto do qual teve origem, com os ra-
mais sendo instalados ao longo dessa linha. Nesse tipo de distribuição, o ar flui 
nos dois sentidos, dificultando o escoamento regular da água condensada, que 
tende a fluir para o ponto de maior solicitação de ar comprimido. Apresenta um 
custo mais elevado se comparado ao circuito aberto, entretanto, observa-se 
um fluxo de ar mais uniforme e, caso sejam colocadas válvulas de fechamento 
de ar em pontos corretos, consegue-se fazer manutenções sem a paralisação 
de todo o sistema de fornecimento de ar.
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Figura 20. Circuito combinado de distribuição de ar comprimido.
Componentes da rede de distribuição de ar comprimido
Para as tubulações principais, podemos empregar várias opções de mate-
riais para utilização na montagem de linhas de distribuição de ar comprimido, 
tais como cobre, tubos de aço preto, latão, tubo de aço galvanizado, aço-liga e 
material sintético. Toda tubulação de ar deve ser de fácil instalação e apresen-
tar alta resistência à corrosão.
Tubulações permanentes devem ter suas uniões soldadas, apresentando 
vantagens com o passar do tempo e evitando vazamentos. Em redes constituí-
das por tubos de aço galvanizado, o ponto de conexão nem sempre apresenta 
vedação perfeita, mas a resistência à corrosão nesses tubos é muito maior do 
que a do tubo de aço preto. Casos especiais podem exigir tubulações de cobre 
ou de material sintético.
Tubulações secundárias podem ser constituídas de mangueiras de borra-
cha, desde que seja requerida fl exibilidade e, devido a um esforço mecânico 
maior, não possam ser utilizadas tubulações plásticas.
Tubulações à base de polietileno e poliamida são empregados com maior 
frequência hoje em dia, sendo usadas em maquinários. Com o desenvolvimen-
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to de novos tipos de conexões rápidas, os tubos de plástico podem ser instala-
dos facilmente, apresentando ainda um baixo custo.
Além dos tubos, são utilizados em redes de distribuição de ar comprimido 
conexões do tipo T, cotovelos de 90o, conexões ramificadas, cotovelos em cur-
va, válvulas de fechamento, válvulas de dreno etc.
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Sintetizando
Ao longo deste conteúdo, focamos os sistemas de geração de ar comprimido, 
apresentando o custo para se gerar o ar sobre pressão, posteriormente utilizado 
por ferramentas, máquinas e processos industriais. Explicamos que o ar é barato 
e encontrado em abundância na natureza, mas sua compressão e purificação ne-
cessitam de processos caros, que requerem manutenções constantes.
Para um perfeito entendimento, foram relembrados conceitos básicos do ar 
submetido a pressões maiores que a pressão atmosférica. Observamos que a 
altitude tem influência direta sobre a pressão do ar, pois, como apresentado, apressão ao nível do mar corresponde a aproximadamente 1 bar e, a 3.000 metros, 
já diminui para 0,683 bar.
Uma grandeza importante aqui estudada foi a temperatura, que, por sua vez, 
também exerce influência sobre o ar.
Além disso, mostramos que o ar é composto por vários elementos, entre eles 
os vapores de água, elemento tão prejudicial aos componentes de um sistema 
pneumático.
Abordamos com detalhes os tipos de compressores, suas características cons-
trutivas e as configurações para utilizações onde se exigem pressões e vazões dis-
tintas, assim como a geração de fluxo de ar pulsante ou contínuo. Apresentamos 
as simbologias utilizadas em projetos para os diversos tipos de compressores, 
assim como alguns tipos de regulagens necessárias para geração e consumo oti-
mizados.
Passamos ainda pelas impurezas presentes no ar, bem como todos os ele-
mentos necessários para sua purificação, descrevendo características construti-
vas e aplicações.
Por fim, mas não menos importante, foram descritas as redes de distribuição 
de ar comprimido, suas configurações e elementos.
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<https://www.atlascopco.com/pt-br/compressors/wiki/compressed-air-articles/
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Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002. Disponível em: 
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VENSON, I. Esquematização da Produção, Armazenamento e Condiciona-
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SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 103
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DISTRIBUIÇÃO DE 
AR COMPRIMIDO, 
SISTEMAS 
PNEUMÁTICOS E 
ELETROPNEUMÁTICOS
4
UNIDADE
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Objetivos da unidade
Tópicos de estudo
 Aprofundar o estudo das redes de distribuição de ar comprimido;
 Apresentar características dos elementos de controle e atuação dos 
sistemas pneumáticos;
 Abordar o desenvolvimento de circuitos e lógicas de sistemas pneumáticos;
 Expor dispositivos eletro-hidráulicos e eletropneumáticos.
 Dimensionamento de redes de 
distribuição de ar comprimido 
 Arquitetura das redes de dis-
tribuição
 Elementos de redes de distri-
buição
 Dimensionamento de tubulações
Controles pneumáticos
 Tipos e representação gráfica de 
elementos de controle pneumáticos
 Dimensionamento de válvulas
Atuadores pneumáticos
 Tipos e representação gráfica de 
elementos atuadores
 Dimensionamento de atuadores 
pneumáticos
Circuitos pneumáticos básicos
 Circuitos básicos de movimento 
de um atuador de ação simples
 Circuitos básicos de movimento 
de um atuador de ação dupla
Comandos sequenciais
Dispositivos eletro-hidráulicos e 
eletropneumáticos
 Tipos de dispositivos
 Circuitos básicos com aciona-
mento elétrico
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 105
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Dimensionamento de redes de distribuição de ar 
comprimido
A opção por um sistema de ar comprimido necessita de planejamento minu-
cioso, prevendo desde o equipamento mais adequado, até a relação custo-bene-
fício e a demanda futura do sistema pneumático. No projeto, devem ser defi ni-
das as necessidades reais do processo e os equipamentos ideais para a execução 
das tarefas, como a escolha do compressor e o ponto de uso do ar comprimido.
Instalar um compressor próximo a cada equipamento é inviável, exceto em 
casos raros e isolados. Para uso de ar comprimido em pontos diversos, o siste-
ma mais efi ciente e racional é montar uma rede de distribuição de ar compri-
mido, localizando tomadas de ar próximo aos utilizadores.
Arquitetura das redes de distribuição
Uma rede de distribuição é composta pelas tubulações que seguem desde 
o reservatório, passando pelos sistemas de tratamento até os pontos de utili-
zação, e tem duas funções básicas:
1. Promover a comunicação entre a fonte produtora do ar comprimido e os 
equipamentos consumidores;
2. Atuar como um reservatório, atendendo às demandas locais de pressão 
e vazão por um determinado período.
As redes de distribuição são subdivididas de acordo com a fi nalidade e ca-
pacidade, sejam elas:
• Linha principal – responsável por transportar o ar desde o compressor 
até a área de consumo;
• Linha de distribuição – distribui o ar comprimido para a área de consumo;
• Linha de serviço – tem a função de levar o ar comprimido da linha de dis-
tribuição até os elementos de trabalho;
• Acessório para linha de ar comprimido – são os elementos utilizados 
entre a linha de serviço e o equipamento consumidor: registros, mangueiras e 
elementos de tratamento de ar.
Uma rede de distribuição bem planejada e executada apresenta requisitos 
indispensáveis, tais como pequenas quedas de pressão entre o compressor e 
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o consumidor (máximo de 0,1 bar para uma rede com pressão de 7 bar), não 
apresenta vazamentos de ar, evitando perda de potência do sistema, é capaz 
de realizar a separação do condensado e apresenta um fluxo de ar comprimido 
linear. No fluxo linear, observamos linhas paralelas de fluxo alinhadas entre si, 
além de ser reconhecido pela baixa queda de pressão e baixa transferência de 
calor, características inversas às apresentadas por um fluxo de ar turbulento, 
que pode ser causado por dimensionamento, montagem e utilização de ele-
mentos inadequados nas redes de distribuição. Segundo a lei dos fluidos, a 
queda de pressão aumenta ao quadrado a redução do volume do fluxo. Em 
uma velocidade crítica, as mudanças de fluxo de linear para turbulento causam 
um grande aumento na resistência da linha pneumática. 
Layout
Para uma máxima eficiência na distribuição do ar, um layout bem definido é 
muito importante e deve ser concebido em desenhos padronizados ou em es-
cala, facilitando a observação de medidas de comprimento das tubulações nos 
mais diversos trechos. Neste layout, devem ser representados desde a rede 
principal de ar comprimido até suas ramificações, pontos de consumo e suas 
pressões, futuras ampliações e posições de válvulas, conexões, curvas, drenos 
etc. Através do layout, é possível definir os menores percursos para as tubula-
ções, reduzindo perdas de carga e gerando economia.
Formato
O formato da rede de distribuição a ser escolhido, seja em circuito aberto 
ou fechado (circuito em anel), deve levar em consideração as condições favo-
ráveis ou não de um formato em relação ao outro. Ge-
ralmente, uma rede de distribuição é feita em circuito 
fechado, circundando toda a área onde o processo 
exige ar comprimido. Deste circuito principal, podem 
partir ramificações para outros pontos de consumo.
No circuito em anel, a manutenção é facilitada, 
além de proporcionar uma distribuição mais unifor-
me do ar comprimido. Porém, haverá uma dificul-
dade maior na separação do condensado, uma 
vez que o fluxo não possui direção definida, de-
pendendo da demanda de ar.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 107
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Elementos de redes de distribuição
As redes de distribuição são compostas por elementos diversos, assim 
como detalhes específi cos de montagem que devem ser observados, buscan-
do sempre a melhor efi ciênciado sistema pneumático.
- Válvulas de fechamento de linha de ar comprimido: estas válvulas têm 
grande importância na rede de distribuição, pois possibilitam a divisão dessa 
rede em várias seções, facilitando o isolamento para inspeção, manutenção ou 
instalação de novas tomadas de ar comprimido. Dessa maneira, é evitada a pa-
rada de toda a rede de ar, que paralisaria todo processo, afetando a produção.
As válvulas mais utilizadas para tubulações de até 2 polegadas são do tipo 
de esfera/diafragma. Em casos acima de 2 polegadas, as mais adequadas são 
válvulas do tipo gaveta.
- Conexões entre os tubos: podem ser feitas de várias maneiras, sejam 
com roscas, soldagem, engates rápidos etc., mas precisam apresentar uma ve-
dação perfeita. As conexões roscadas são as mais comuns devido ao custo bai-
xo e à versatilidade para montagens e desmontagens. Neste tipo de conexão, 
são utilizadas fi tas que auxiliam na perfeita vedação das roscas (fi tas tefl on).
A união por soldagem é a que oferece menor risco de vazamento, mas apre-
sentam um custo mais elevado e não possibilitam desmontagens rápidas e 
sem perda de material. 
Geralmente, utilizam ligações roscadas até tubulações com diâmetros de 
até três polegadas, e para valores acima deste normalmente é aconselhável o 
uso de solda. Para instalações que exijam alto grau de confi abilidade, as cone-
xões fl angeadas e soldadas são as mais adequadas.
Ainda existem instalações provisórias, nas quais o melhor tipo de conexão é a 
de engate rápido, viabilizando a desmontagem do sistema sem perda de materiais.
- Curvatura: nos sistemas de distribuição, as curvaturas devem apresentar 
o maior raio possível, evitando perdas por turbulência no ar comprimido. Nun-
ca devem ser utilizados cotovelos de 90º e deve-se garantir sempre que a cur-
Existem casos nos quais é necessária a construção de redes em malha aber-
ta, por exemplo, locais isolados, pontos distantes etc. Para esses casos, são 
lançadas linhas de ar diretamente de um ponto ao outro.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 108
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vatura mínima tenha, na curvatura interior, um raio de duas vezes o diâmetro 
externo do tubo, no mínimo. 
- Inclinação: as tubulações de uma rede de distribuição devem ser mon-
tadas com um declive (entre 1 e 2º) em relação ao comprimento reto da tu-
bulação, sempre no sentido do fl uxo de ar comprimido. Caso haja a presença 
de condensado no sistema, este será levado para o ponto mais baixo da rede, 
onde será instalado um dreno. Caso as tubulações sejam muito extensas, acon-
selha-se que vários drenos sejam instalados ao longo da linha, em média com 
uma distância entre 20 e 30 metros entre um e outro.
- Elemento de drenagem: mesmo após os cuidados com a eliminação do 
condensado, pode ainda restar umidade, que deve ser eliminada, para pre-
servar o bom funcionamento dos elementos pneumáticos e integridade das 
instalações. Para a drenagem desse condensado remanescente, devem ser ins-
talados purgadores (drenos), nos pontos mais baixos da tubulação, nos fi ns de 
linha ou onde houver elevação de linha. Nestes pontos, reservatórios podem 
ser criados para reter uma quantidade maior de condensado, enviando poste-
riormente para os purgadores.
- Tomadas de ar: as tomadas de ar devem ser montadas a partir da parte 
superior da tubulação da linha principal de ar comprimido, evitando uma vez 
mais que o condensado seja levado até os elementos de trabalho. É recomen-
dável que os elementos de trabalho não sejam conectados diretamente ao 
fi nal do tubo da tomada de ar, devendo estes serem acoplados a uma unidade 
de condicionamento.
- Tubulações: os materiais utilizados para as tubulações principais devem 
ser resistentes à oxidação, tais como o aço galvanizado, aço inoxidável, cobre e 
plástico de engenharia. Para as tubulações secundárias, os materiais devem ser 
de alta resistência a ações mecânicas. Os tubos sintéticos são os mais empre-
gados atualmente, constituídos de polietileno, poliuretano e tubos de nylon.
Dimensionamento de tubulações
Cada ferramenta ou dispositivo conectado à rede pneumática requer, 
para seu funcionamento, uma quantidade específica de ar. O dimensiona-
mento das tubulações dessa rede, portanto, precisa levar isso em consi-
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 109
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deração e que, mesmo no caso de um 
aumento no consumo de ar, a queda 
de pressão do reservatório até o 
ponto de trabalho não ultrapasse 
0,1 bar. Uma queda de pressão afe-
ta o rendimento e a capacidade de um 
sistema pneumático.
Para a escolha das tubulações do sistema de ar 
comprimido, devem ser observados os seguintes 
elementos:
• volume de ar corrente (vazão);
• comprimento total da rede de distribuição;
• queda de pressão admissível para o sistema;
• pressão da linha de distribuição;
• número de pontos de estrangulamento da rede 
pneumática.
Na posse dessas informações, pode-se utilizar o nomograma teórico para 
o cálculo do diâmetro interno da tubulação, que consiste em uma tabela com 
os indicadores mencionados anteriormente. Nessa tabela, retas são traçadas, 
utilizando como pontos de referência valores atribuídos para o comprimento 
da tubulação, volume de ar, queda de pressão admissível e pressão do sistema. 
Dessas retas, duas linhas aparecerão, o que servirá de referência para a tercei-
ra e última reta, que indicará o diâmetro da tubulação.
Vamos exemplificar utilizando uma unidade fabril, cujo consumo de ar 
comprimido é de 4 m3/min. (equivalente a 240 m3/hora). Prevê-se um au-
mento desse consumo em 300% nos próximos três anos, portanto, para 12 
m3/min. (ou 720 m3/hora). Com esses dados, sabemos que o consumo máxi-
mo será de 16 m3/min. (ou 960 m3/hora), que seria o resultado da soma da 
necessidade atual mais a previsão de aumento para os próximos três anos. 
Essa rede de distribuição terá 280 metros de comprimento e terá em sua 
constituição seis conexões do tipo T, cinco curvas normais e uma válvula de 
passagem. Lançando essas informações no Nomograma, temos como resul-
tado uma tubulação com diâmetro interno de 90 mm (aproximadamente 4 
polegadas, medida comercial).
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 110
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Figura 1. Nomograma para cálculo do diâmetro interno da tubulação. Fonte: PARKER, 2006, p. 56. (Adaptado).
Volume aspirado
(m³/hora)
Diâmetro interno
do tubo (mm)
Queda de
pressão (bar)
Comprimento da 
tubulação (m) Eixo 1 Eixo 2
bar
10
20
50
100
200
500
1.000
2.000
10.000
5.000
5.000
500
400
300
250
200
2
0,03
0,04
0,05
0,07
0,1
0,15
0,2
0,3
0,4
0,5
0,7
1,5
1
3
4
5
7
15
20
10
100
70
50
40
30
25
20
2.000
1.000
500
200
100
A
B
C D
E
F G
Nas tabelas abaixo, são demonstradas as perdas de carga em relação ao 
comprimento da tubulação da rede e a equivalência em comprimento das 
conexões e válvulas.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 111
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TABELA 1. PERDA DE CARGA E EQUIVALÊNCIA DE COMPRIMENTO DE TUBULAÇÃO
m3/h
PERDA DE CARGA (PSIG) POR 10 METROS DE COMPRIMENTO
DE UM TUBO COM DIÂMETRO:
1/2” 3/4” 1” 1 1/2” 2” 2 1/2” 3” 4” 5” 6”
80 2,73 0,64 0,18
170 2,51 0,70 0,08
350 2,68 0,31 0,09
500 0,68 0,19 0,08
850 1,86 0,50 0,21
1.200 1,00 0,41 0,13
1.700 1,97 0,81 0,25
2.100 1,28 0,41 0,10
2.500 1,79 0,56 0,14
3.400 1,00 0,25 0,08
4.200 1,56 039 0,12
5.100 2,24 0,55 0,17 0,07
6.800 0,97 0,30 0,12
10.200 2,15 0,67 0,26
13.600 1,18 0,46
17.000 1,82 0,71
2,73 0,64 0,18
2,51 0,70
2,68
0,08
0,31
0,68
0,09
1,86
0,08
1,00
0,21
1,97
0,41
0,81
0,13
1,28
0,25
1,79
0,41 0,10
0,56 0,14
1,00 0,25
039
0,08
0,55
0,12
0,97
0,17
2,15
0,07
0,30 0,12
0,67 0,26
1,18 0,46
1,82 0,71
Diâmetro 1/2” 3/4’ 1” 1 1/2” 2”
2 
1/2” 3” 4” 5” 6”
Cotovelo90º 1,10 1,34 1,58 2,25 2,60 2,80 3,40 4,00 2,20 2,70
Curva 90º 0,67 0,70 0,83 1,00 1,10 1,10 1,20 1,40 1,50 1,70
Tê (fl uxo
dividido) 0,80 1,20 1,50 2,40 3,00 3,90 4,80 6,00 8,00 9,20
Válvula gaveta 0,17 0,20 0,25 0,37 0,46 0,52 0,58 0,76 0,95 0,98
1/2” 3/4’
1,10
1”
1,34
0,67
1,34
1 
1,58
0,70
0,80
1/2”
1,58
0,70
2,25
0,83
1,20
0,17
2”
2,25
0,83
1,20 1,50
0,20
2 
1/2”
2,60
1,00
1,50
0,20
1/2”
0,25
2,80
1,10
2,40
0,25
3”
2,80 3,40
1,10
3,00
0,37
4”
3,40
1,10
3,00
1,20
3,90
0,46
5”
4,00
1,20
3,90
0,46
4,80
0,52
6”
2,20
1,40
4,80
0,52
2,20 2,70
1,50
6,00
0,58
2,70
1,50 1,70
8,00
0,76
1,70
8,00 9,20
0,95
9,20
0,95 0,980,98
Fonte: PARKER, 2006, p. 56. (Adaptado).
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 112
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Controles pneumáticos
Nos primeiros sistemas de comando pneumático automatizado, usavam-se vál-
vulas com controle manual. Assim, no manuseio das válvulas pneumáticas, o ser 
humano era o observador, o controlador e o atuador para as correções necessárias.
Com o avanço da tecnologia, surgiu a aplicação de comando e con-
trole pneumático baseado nas funções lógicas em máquinas e instala-
ções industriais, geralmente executando movimentos físicos defi nidos.
Tais sistemas serão agora comentados mais detalhadamente.
Figura 2. Representação gráfi ca de válvulas de duas e três posições.
Tipos e representação gráfica de elementos de 
controle pneumáticos
Válvulas de Controle Direcional
As válvulas de controle direcional são componentes de um circuito pneumá-
tico, cuja função é a de orientar o caminho que o fl uxo de ar comprimido deve 
seguir para execução uma determinada tarefa. Para especifi cação de determi-
nada válvula, devem-se considerar alguns parâmetros, a saber:
• Posição inicial
• Número de posições
• Número de vias
• Tipo de acionamento ou comando
• Vazão
• Característica construtiva
A representação gráfi ca a seguir indica válvulas de controle direcional, regula-
mentadas pelas normas ISO 1219. No Brasil, é utilizada a norma ABNT NBR 8897. O 
número de posições é a quantidade de manobras que uma válvula pode executar.
As válvulas são representadas por retângulos, que representam, cada um, 
uma posição.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 113
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Figura 3. Válvulas com indicação de interligações internas e passagens bloqueadas.
Figura 4. Válvula de duas vias e duas posições e válvula de três vias e duas posições.
O número de vias de uma válvula signifi ca a quantidade de conexões de tra-
balho. Estas podem ser de entrada, de utilização ou escape. Nos quadrados de 
posições, estão inseridos símbolos de passagem, que, por sua vez, variam entre 
unidirecional, bidirecional ou bloqueada, representando os caminhos para o ar 
comprimido seguir.
As identifi cações das conexões normalmente aparecem na posição de re-
pouso da válvula.
A nomeação das válvulas é feita pelo número de vias e posições, separadas 
por meio de uma barra transversal.
Norma DIN 24300 Norma ISSO 1219
Pressão P 1
Utilização A B C 2 4 6
Escape R S T 3 5 7
Pilotagem X Y Z 10 12 14
A B C A B C 
R S T
X Y ZX Y Z
1
2 4 62 4 6
3 5 73 5 7
10 12 1410 12 14
TABELA 2. IDENTIFICAÇÃO DE CONEXÕES
p
22
311
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 114
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EXEMPLIFICANDO
Uma válvula 3/2 possui três vias para o fluxo de ar em duas posições de tra-
balho. Por meio da identificação dos orifícios e conexões, uma válvula pode 
ser nomeada por números ou letras, de acordo com a norma utilizada.
As válvulas precisam de um elemento externo para que suas partes móveis 
mudem de uma posição a outra. Esses elementos são chamados de aciona-
mentos, e podem ser de diferentes tipos, tais como mecânicos, pneumáticos, 
elétricos ou combinados e musculares.
Apresentaremos brevemente cada um desses tipos de acionamento:
• Modos de acionamento muscular
Figura 5. Simbologia acionamento muscular.
Na figura, podemos observar:
1 – Símbolo geral de acionamento muscular (sem indicação do tipo de 
acionamento);
2 – Botão de empurrar;
3 – Botão de puxar;
4 – Botão de empurrar e puxar;
5 – Alavanca;
6 – Pedal de efeito simples;
7 – Pedal de efeito duplo.
1 5
6
7
2
3
4
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• Modos de acionamento mecânico
Figura 6. Simbologia acionamento mecânico.
1 – Pino ou apalpador;
2 – Pino ou apalpador combinado com comprimento ajustável;
3 – Mola;
4 – Rolete fixo;
5 – Rolete articulado ou gatilho (opera somente em um sentido).
• Modos de acionamento elétrico
Figura 7. Simbologia acionamento elétrico.
1 4
52
3
1
4 M2
3
3
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1 – Conversor eletromagnético linear com uma bobina (ex.: solenoide liga/desliga);
2 – Conversor eletromagnético linear com uma bobina e de ação proporcio-
nal (ex.: solenoide proporcional);
3 – Conversor eletromagnético linear com uma bobina (ex. duas bobinas de 
atuação opostas, unidas em uma única montagem);
4 – Conversor eletromagnético linear com duas bobinas de ação proporcio-
nal (ex.: duas bobinas de ação proporcional, aptas a operarem alterna e pro-
gressivamente, unidas em uma única base);
5 – Motor elétrico.
• Modos de acionamento hidráulico e pneumático (pilotagem)
Figura 8. Simbologia acionamento hidráulico e pneumático.
Acionamento direto:
1 – Linha de pilotagem (ação direta por pressão ou despressurização/alívio);
2 – Linha de pilotagem (por aplicação ou por acréscimo de pressão hidráuli-
ca (cor preta) ou pneumática (cor branca);
3 – Conversor eletromagnético acionando piloto pneumático (com supri-
mento externo para pilotagem);
4 – Linha de pilotagem (por despressurização/alívio hidráulico ou pneumático);
5 – Linha de pilotagem em áreas diferentes e opostas (ação por diferença de 
forças provocadas pela pressão em áreas opostas) – caso necessário, a relação 
das áreas é indicada nos retângulos representativos.
1
2
4
5
3 6
7
9
8
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Acionamento indireto:
6 – Piloto pneumático interno acionando piloto hidráulico (com suprimento 
interno e dreno externo);
7 – Piloto pneumático interno (por um aumento de pressão por um estágio 
piloto, com suprimento interno);
8 – Piloto pneumático interno (para alívio de pressão por um estágio piloto);
9 – Piloto hidráulico interno de dois estágios (por aumento de pressão por 
dois estágios piloto sucessivos, com suprimento e dreno internos).
Os acionamentos indiretos utilizam a própria energia do ar comprimido 
para acionar a válvula. Via um pré-comando, a válvula principal é acionada em 
uma ligação de ar comprimido interna a ela. Essas válvulas são geralmente elé-
tricas, pneumáticas, manuais ou mecânicas.
Elementos auxiliares
Os elementos auxiliares são componentes dos circuitos pneumáticos que 
impõem ao ar comprimido certo sentido de fluxo, facilitando ou dificultando 
sua vazão. Podemos destacar alguns desses elementos:
• Válvula de retenção: permite um fluxo de ar comprimido em sentido único, 
bloqueando-o automaticamente no sentido contrário. É uma válvula de funcio-
namento automático, pois não necessita de ajuda para ser fechada ou aberta.
Figura 9. Válvula de retenção.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 118
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• Válvula de escape rápido: projetadas para aumentar a velocidade de um 
cilindro pneumático por meio da exaustão imediata do ar comprimido para a 
atmosfera. O funcionamento é simples: com a presença de pressão no canal 
de entrada (1), o canal de escape (3) fica bloqueado, direcionando o fluxo de 
ar para o interior do cilindro. Quandoessa pressão cessa, o ar do interior da 
câmara retorna, sendo diretamente descartado no canal de escape.
Figura 10. Válvula de escape rápido.
• Válvula de isolamento (lógica OU): é uma válvula lógica projetada para 
comandar um cilindro ou válvula de dois pontos diferentes. Possui duas entra-
das de pressão e um ponto de utilização. Quando recebe um sinal em uma de 
suas entradas, a outra, oposta à primeira, é fechada automaticamente, direcio-
nando esse sinal para o ponto de utilização. Uma vez cortado o sinal da entra-
da, a posição de bloqueio persiste na posição do último sinal de utilização. No 
caso de dois sinais coincidentes e de mesma pressão, o sinal que chegar primei-
ro encontrará a saída. No caso de pressões diferentes, prevalecerá o sinal de 
maior pressão, bloqueando o de menor intensidade.
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Figura 11. Válvula lógica OU.
• Válvula de simultaneidade (lógica E): pode ser utilizada para acionamen-
to simples bimanual (não temporizado) ou para garantir que um determinado 
sinal de saída aconteça, caso haja pressurização em dois pontos de um siste-
ma. Possui três orifícios no seu corpo, sendo dois deles de entrada de sinal, e 
o terceiro, de saída de utilização. O sinal de saída só acontecerá caso existam 
pressões, simultâneas ou não, nas entradas da válvula. Caso um sinal chegue 
antes, ou com diferente pressão, a saída ficará bloqueada até que o outro, com 
pressão igual, esteja presente. Resumidamente, a saída só será atuada caso as 
duas entradas estejam pressurizadas ao mesmo tempo. Esse tipo de válvula é 
muito empregado em comandos de bloqueio e de segurança.
Figura 12. Válvula lógica E.
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1 3
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• Válvula de controle de fluxo: projetadas para garantir com precisão o 
controle do fluxo de ar comprimido para os cilindros atuadores pneumáticos, 
regulando a velocidade de acionamento do pistão. Essas válvulas garantem 
uma máxima vazão com uma mínima queda de pressão no sentido livre. Apre-
sentam configurações de controle unidirecional ou bidirecional.
Figura 13. Válvulas de controle de fluxo unidirecional e bidirecional.
• Válvula de alívio: também conhecidas como válvulas limitadoras de pres-
são, são utilizadas para controle da pressão em reservatórios de ar comprimido, 
evitando que ela ultrapasse o ponto máximo suportado. Caso a pressão atinja 
o valor estabelecido, a válvula abre um canal de escape do ar para a atmosfera.
Figura 14. Válvulas de alívio.
1 2 1 2
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 121
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• Válvula geradora de vácuo: trabalha em conjunto com alguns componentes, 
tais como ventosas e vacuômetros, por exemplo. São utilizadas quando há necessi-
dade de geração de vácuo. Além disso, são baseadas no sistema de Venturi, no qual o 
vácuo é gerado quando o ar comprimido, em alta velocidade, circula por um difusor.
Figura 15. Válvula geradora de vácuo.
Dimensionamento de válvulas
As válvulas e os demais elementos pneumáticos são fornecidos em diversas 
medidas de diâmetro interno para passagem de ar e podem ser classifi cados 
em relação à sua função no circuito, tais como válvulas de atuação de cilindros, 
válvulas para sensoriamento de elementos de fi m de curso, botoeiras etc., e 
válvulas de controle de fl uxo, responsáveis pela sequência de movimento. Des-
sas três classes, somente as válvulas de atuação em cilindros devem ser dimen-
sionadas considerando o ciclo de trabalho, velocidade e diâmetro do cilindro.
O dimensionamento dessas válvulas considera o coefi ciente de vazão CV, cuja 
defi nição é a quantidade de galões americanos por minuto, de água fl uindo pela 
válvula totalmente aberta, sob uma pressão de 1 PSI e à temperatura de 60ºF.
EXEMPLIFICANDO
Um exemplo seria uma válvula que apresenta CV de 0,8. Isso signifi ca que 
essa válvula, estando totalmente aberta, com o fl uido submetido a uma 
pressão de 1 PSI a uma temperatura de 60ºC, apresentará uma vazão de 0,8 
galões por minuto. Esse coefi ciente é informado no catálogo do fabricante.
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Atuadores pneumáticos
Os atuadores pneumáticos são componentes que têm a função de converter 
a energia do ar comprimido em trabalho mecânico. Esses componentes podem 
produzir movimentos rotativos, lineares e também movimentos oscilantes.
Entre os atuadores, os mais conhecidos e utilizados são os cilindros pneumá-
ticos, cuja constituição se faz por uma haste com êmbolo dentro de um cilindro e 
tem a característica de imprimir um movimento linear.
Agora, serão explicados de forma mais detalhada os tipos dentre os quais os 
atuadores se dividem.
Tipos e representação gráfica de elementos atuadores
Os atuadores pneumáticos podem ser de vários tipos. Os mais conhecidos 
e utilizados no mercado, por suprirem a maioria das necessidades, são: ação 
simples e ação dupla (com haste dupla ou haste passante).
• Cilindros de ação simples: possuem um orifício para o ar comprimido 
e outro para o escape, e podem ter a confi guração de avanço por ar e recuo 
por mola ou força externa, além da confi guração de recuo por ar e avanço por 
mola. Esses cilindros também podem ser construídos de materiais elásticos 
para reposição, como é o caso dos cilindros de membrana, cujo movimento é 
proporcionado por uma membrana elástica presa à haste. O cilindro de mem-
brana apresenta, por um lado, uma vantagem de atrito reduzido em relação 
aos anéis de borracha, mas, por outro, uma desvantagem de limitação de força 
e são utilizados em aplicações com pouco espaço.
Figura 16. Cilindro de ação simples, retorno mola.
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• Cilindros de ação dupla: o movimento de avanço e recuo do pistão é 
realizado pelo ar comprimido, que é recebido pelos dois lados do corpo do 
cilindro. Além disso, não possuem molas, portanto, o curso de atuação desses 
elementos está limitado ao tamanho da haste. Cilindros com essa confi gura-
ção, quando submetidos a cargas e velocidades elevadas, sofrem grandes im-
pactos, sendo necessária a introdução de elementos de amortecimento.
Figura 17. Cilindros de dupla ação – haste simples e dupla haste.
Dimensionamento de atuadores pneumáticos
Os cilindros seguem normas ISO de medidas de seus diâmetros. A força estática 
útil que aparece na ponta de sua haste dependerá de pressão de trabalho do ar com-
primido, diâmetro do cilindro, resistência de atrito interno e elementos de vedação.
A força estática útil teórica é dada por:
Fteórica = Prelativa x A
Em que: Prelativa representa a pressão de trabalho do ar comprimido decres-
cido da pressão atmosférica e A denota a área da superfície do êmbolo do 
cilindro que estará sujeita à pressão do ar.
Dessa força teórica, retiram-se as forças de oposição:
Fefetiva = Prelativa x A - (Fatrito + Fmola)
Em que: Fatrito representa a força exercida pelo atrito das partes móveis do 
cilindro e Fmola indica a resistência apresentada pela mola, em cilindros de ação 
simples com retorno por mola.
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 124
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A força exercida para o avanço de um cilindro de ação dupla é diferente da 
força de retorno, o que se explica devido à diferença entre as áreas úteis do 
êmbolo nos dois casos. No recuo da haste, deve-se descontar a área total do 
êmbolo (A) da área correspondente à haste do cilindro, resultando na área útil 
(A’) que é menor, ou seja:
A = ( )4D² x pi = r² x pi
A¹ = (D² - d) x pi/4
Alguns fabricantes oferecem, em seus catálogos de produtos, algumas ta-
belas que apresentam a força efetiva de cada modelo decilindro (cartas de 
dimensionamento). Algumas tabelas relacionam o diâmetro do pistão e a força 
exercida em N (newtons); outras relacionam a força na ponta da haste com seu 
curso e diâmetro; há ainda aquelas que relacionam a velocidade de desloca-
mento da haste do cilindro com o diâmetro. Em alguns catálogos, encontramos 
também o coefi ciente de carga, a margem de segurança para que o compo-
nente garanta os requisitos de projeto, defi nido como a razão entre a força 
necessária e a força teórica do cilindro multiplicadas por 100%. Um cilindro não 
pode ter coefi ciente de carga superior a 85% e, no caso de sistemas que exijam 
elevação de materiais, o limite não pode ultrapassar os 50%.
Circuitos pneumáticos básicos
Um circuito pneumático segue uma ordem hierárquica específi ca, com ele-
mentos agrupados de acordo com sua função dentro do sistema.
TABELA 3. CIRCUITOS PNEUMÁTICOS BÁSICOS
Elementos de trabalho Atuadores lineares e rotativos Executam uma ordem
Elementos de comando Válvulas direcionais Saída de sinais, ordem de execução
Elementos de
processamento de sinais
Válvulas de memória,
válvulas lógicas “ou” e “e”,
temporizadores
Tratamento dos sinais
Elementos de sinais Botão, rolete, pedal, etc. Introdução do sinal
Elementos de produção, tratamen-
to e distribuição de ar
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição Fonte de energia
Elementos de trabalhoElementos de trabalho
Elementos de comando
Elementos de trabalho
Elementos de comando
Elementos de trabalho
Elementos de comando
processamento de sinais
Elementos de trabalho
Elementos de comando
Elementos de
processamento de sinais
Elementos de trabalho
Elementos de comando
Elementos de
processamento de sinais
Elementos de sinais
Elementos de produção, tratamen-
Elementos de comando
Elementos de
processamento de sinais
Elementos de sinais
Elementos de produção, tratamen-
processamento de sinais
Elementos de sinais
Elementos de produção, tratamen-
to e distribuição de ar
Atuadores lineares e rotativos
processamento de sinais
Elementos de sinais
Elementos de produção, tratamen-
to e distribuição de ar
Atuadores lineares e rotativos
Elementos de sinais
Elementos de produção, tratamen-
to e distribuição de ar
Atuadores lineares e rotativos
Válvulas direcionais
Elementos de produção, tratamen-
to e distribuição de ar
Atuadores lineares e rotativos
Válvulas direcionais
Válvulas de memória,
válvulas lógicas “ou” e “e”,
Elementos de produção, tratamen-
to e distribuição de ar
Atuadores lineares e rotativos
Válvulas direcionais
Válvulas de memória,
válvulas lógicas “ou” e “e”,
Elementos de produção, tratamen-
Atuadores lineares e rotativos
Válvulas direcionais
Válvulas de memória,
válvulas lógicas “ou” e “e”,
temporizadores
Botão, rolete, pedal, etc.
Atuadores lineares e rotativos
Válvulas direcionais
Válvulas de memória,
válvulas lógicas “ou” e “e”,
temporizadores
Botão, rolete, pedal, etc.
Unidade de conservação, válvulas 
Atuadores lineares e rotativos
Válvulas direcionais
Válvulas de memória,
válvulas lógicas “ou” e “e”,
temporizadores
Botão, rolete, pedal, etc.
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição
Válvulas de memória,
válvulas lógicas “ou” e “e”,
temporizadores
Botão, rolete, pedal, etc.
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição
válvulas lógicas “ou” e “e”,
temporizadores
Botão, rolete, pedal, etc.
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição
Executam uma ordem
Saída de sinais, ordem de execução
Botão, rolete, pedal, etc.
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição
Executam uma ordem
Saída de sinais, ordem de execução
Botão, rolete, pedal, etc.
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição
Executam uma ordem
Saída de sinais, ordem de execução
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição
Executam uma ordem
Saída de sinais, ordem de execução
Tratamento dos sinais
Unidade de conservação, válvulas 
defechamento e distribuição
Executam uma ordem
Saída de sinais, ordem de execução
Tratamento dos sinais
Executam uma ordem
Saída de sinais, ordem de execução
Tratamento dos sinais
Introdução do sinal
Saída de sinais, ordem de execução
Tratamento dos sinais
Introdução do sinal
Saída de sinais, ordem de execução
Tratamento dos sinais
Introdução do sinal
Fonte de energia
Tratamento dos sinais
Introdução do sinal
Fonte de energia
Introdução do sinal
Fonte de energiaFonte de energia
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Circuitos básicos de movimento de um atuador de 
ação simples
Serão comentados agora alguns circuitos básicos de movimento, a saber: 
comando direto simples, comando direto com controle de velocidade no avan-
ço, comando direto com controle de velocidade no recuo, comando direto de 
controle de velocidade no avanço e no recuo, comando indireto, dentre outros.
• Comando direto simples
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Cilindro 1 – ação simples com retorno mola.
Figura 18. Comando direto simples.
Ao ser pressionada, a válvula libera o fl uxo de ar para carregamento da câ-
mara do êmbolo do cilindro, avançando a haste em velocidade livre. Quando 
retirada a pressão da válvula, o ar da câmara do êmbolo é descarregado e, pela 
energia da mola, a haste recua, em velocidade livre, até a sua posição inicial.
• Comando direto com controle de velocidade no avanço
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Válvula 2 – controle de fl uxo unidirecional;
Cilindro 1 – ação simples com retorno mola.
Cilindro 1
Válvula 1
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Figura 19. Comando direto com controle de velocidade no avanço.
Ao ser pressionada, a Válvula 1 libera o fluxo de ar para a câmara do êm-
bolo do cilindro. O fluxo será controlado pela Válvula 2, produzindo o avanço 
do pistão com velocidade controlada. Ao ser solta, a Válvula 1 descarrega o ar 
da câmara do êmbolo do cilindro, de maneira livre, através da Válvula 2. Pela 
energia da mola, o pistão retorna para a posição inicial em velocidade livre.
• Comando direto com controle de velocidade no recuo
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Válvula 2 – controle de fluxo unidirecional;
Cilindro 1 – ação simples com retorno mola.
Figura 20. Comando direto com controle de velocidade no recuo.
Cilindro 1
Válvula 1
Válvula 2
Cilindro 1
Válvula 1
Válvula 2
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Ao ser pressionada, a Válvula 1 libera o fluxo de ar para a câmara do êmbolo 
do cilindro. O fluxo seguirá de maneira livre através da Válvula 2, provocando 
o avanço do pistão com velocidade livre. Ao ser solta, a Válvula 1 descarrega 
o ar da câmara do êmbolo, de maneira controlada através da Válvula 2 e, pela 
energia da mola, o pistão recua em velocidade controlada até a posição inicial.
• Comando direto de controle de velocidade no avanço e no recuo
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Válvula 2 – controle de fluxo bidirecional;
Cilindro 1 – ação simples com retorno mola.
Figura 21. Comando direto com controle de velocidade no avanço e no recuo.
Ao ser pressionada, a Válvula 1 libera o fluxo de ar para a câmara do êmbolo 
do cilindro. O fluxo será controlado pela Válvula 2, provocando o avanço do 
pistão em velocidade controlada. Ao ser solta, a Válvula 1 descarregará o ar da 
câmara. Essa descarga será controlada pela Válvula 2 e, por ação da energia da 
mola, o pistão será recuado até sua posição inicial, com velocidade controlada.
• Comando indireto
Válvula1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Válvula 2 – três vias e duas posições, direcional com piloto simples e retorno 
por mola;
Cilindro 1 – ação simples com retorno mola.
Válvula 1
Válvula 2
Cilindro 1
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Figura 22. Comando indireto.
Ao ser pressionada, a Válvula 1 libera o fluxo de ar para o piloto da Válvula 
2 que, por sua vez é acionada, liberando o fluxo para a câmara do êmbolo do 
cilindro e provocando o avanço da haste em velocidade livre. Ao ser solta, a Vál-
vula 1 despressuriza o piloto da Válvula 2 que, por consequência, descarrega 
o ar da câmara e, pela ação da mola, a haste recua até sua posição inicial, em 
velocidade livre.
• Comando indireto com válvula de duplo piloto
Válvulas 1 e 2 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular 
por botão e retorno por mola;
Válvula 3 – três vias e duas posições, direcional com duplo piloto;
Cilindro 1 – ação simples com retorno mola.
Figura 23. Comando indireto com válvula de duplo piloto.
Cilindro 1
Válvula 2
Válvula 1
Cilindro 1
Válvula 3
Válvula 1
Válvula 2
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Ao ser pulsada, a Válvula 1 envia o fluxo de ar para o piloto esquerdo da 
Válvula 3, que, por sua vez, direciona o fluxo de ar para a câmara do êmbolo do 
cilindro, provocando o avanço da haste em velocidade livre. Ao ser pulsada, a 
Válvula 2 direciona o fluxo para o êmbolo direito da válvula 3, descarregando o 
ar da câmara do êmbolo. Por ação da energia da mola, a haste do cilindro recua 
para a posição inicial, em velocidade livre.
• Comando indireto com válvula lógica OU
Válvulas 1 e 2 – três vias e duas posições, direcionais acionamento muscular 
por botão e retorno por mola;
Válvula 3 – lógica OU;
Válvula 4 – três vias e duas posições, direcional com simples piloto e retorno mola.
Figura 24. Comando indireto com válvula lógica OU.
Neste circuito, a Válvula 3 monitorará suas entradas de ar. Caso a Válvula 1 
OU a Válvula 2 enviem pressão, esta selecionará a entrada que primeiro apre-
sentar pressão, liberando o fluxo de ar para o piloto da Válvula 4. Esta, por sua 
vez, carregará a câmara do êmbolo do cilindro, provocando o avanço da haste 
em velocidade livre. Ao serem soltas as Válvulas 1 OU 2, a Válvula 3 cortará o 
fluxo de ar do piloto da Válvula 4, que descarregará o ar da câmara do êmbolo 
do cilindro. Pela energia da mola, recuará a haste do cilindro até a posição ini-
cial, em velocidade livre.
Cilindro 1
Válvula 4
Válvula 3
Válvula 1
Válvula 2
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• Comando indireto com válvula lógica E
Válvulas 1 e 2 – três vias e duas posições, direcionais acionamento muscular 
por botão e retorno por mola;
Válvula 3 – lógica E;
Válvula 4 – três vias e duas posições, direcional simples piloto e retorno por mola;
Cilindro 1 – ação simples com retorno por mola.
Figura 25. Comando indireto com válvula lógica E.
A Válvula 1 (lógica E) liberará o fl uxo de ar para o piloto da Válvula 4, 
apenas quando suas entradas forem pressurizadas simultaneamente pelas 
Válvulas 1 e 2. A Válvula 4, por sua vez, liberará o fl uxo de ar para a câmara 
do êmbolo do cilindro, avançando a haste em velocidade livre. Quando as 
Válvulas 1 e 2 forem desligadas, individualmente ou juntas, o piloto da Vál-
vula 4 não recebe mais pressão, fazendo com que esta descarregue o ar da 
câmara e. Por força da energia da mola, a haste recua até a posição inicial, 
em velocidade livre.
Circuitos básicos de movimento de um atuador de 
ação dupla
Comentados os circuitos de movimento de um atuador de ação simples, 
damos início agora às propriedades do atuador de ação dupla.
Cilindro 1
Válvula 2
Válvula 1
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• Comando direto simples
Válvula 1 – quatro vias e duas posições, direcional acionamento muscular 
por botão e retorno por mola;
Cilindro 1 – dupla ação.
Figura 26. Comando direto simples.
Ao ser pressionada, a Válvula 1 direciona o fluxo de ar para a câmara do 
êmbolo do cilindro, ao mesmo tempo que descarrega a câmara da haste, pro-
vocando o avanço do pistão em velocidade livre. Ao ser solta a Válvula 1, o ar 
da câmara é descarregado,
enquanto carrega a câmara da haste do cilindro, provocado o recuo do pis-
tão até a posição inicial, com velocidade livre.
• Comando indireto
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Válvula 2 – cinco vias e duas posições, simples piloto e retorno por mola;
Cilindro 1 – ação dupla.
Figura 27. Comando indireto.
Cilindro 1
Válvula 1
Cilindro 1
Válvula 2
Válvula 1
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 132
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Ao ser pressionada, a Válvula 1 direciona o fluxo de ar para o piloto da Válvula 
2 que, por sua vez, libera a pressão de ar para a câmara do êmbolo do cilindro e, 
ao mesmo tempo, descarrega a câmara da haste, provocando o avanço do pistão 
em velocidade livre. Ao ser solta, a Válvula 1 retira a pressão do piloto da Válvula 
2, que descarrega o ar e pressuriza a câmara da haste do cilindro. Por ação da 
energia da mola, o pistão recua até a posição inicial em velocidade livre.
• Comando indireto com avanço bimanual e retorno simples
Válvulas 1, 2 e 3 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscu-
lar por botão e retorno por mola;
Válvula 4 – lógica E;
Válvula 5 – cinco vias e duas posições, direcional com duplo piloto.
Figura 28. Comando indireto com avanço bimanual e retorno simples.
Ao serem pulsadas simultaneamente, as Válvulas 1 e 2 oferecerão pressões 
iguais nas duas entradas da Válvula lógica 3, que direcionará a pressão para o piloto 
da Válvula 5. Esta válvula direcionará o fluxo de ar para a câmara do êmbolo do cilin-
dro e, ao mesmo tempo, direcionará a pressão da câmara da haste, provocando o 
avanço do pistão. Quando a Válvula 3 for pulsada, o fluxo de ar irá para o outro piloto 
da Válvula 5, fazendo com que o fluxo de ar seja direcionado para a câmara da haste 
do cilindro, enquanto a pressão da câmara do êmbolo é descarregada. Pela ação da 
energia da mola, o pistão recuará até a posição inicial, em velocidade livre.
• Comando indireto com controle de velocidade no avanço e no recuo
Válvula 1 e 2 – três vias e duas posições, direcionais acionamento muscular 
por botão e retorno por mola;
Cilindro 1
Válvula 4
Válvula 3
Válvula 5
Válvula 2
Válvula 1
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Válvula 3 – cinco vias e duas posições, direcional duplo piloto;
Válvulas 4 e 5 – controle de fl uxo unidirecional;
Cilindro 1 – dupla ação.
Figura 29. Comando indireto com controle de velocidade no avanço e no recuo.
Ao pulsar a Válvula 1, o fl uxo de ar é entregue para um piloto da Válvula 3, 
que direcionará o ar para a câmara do êmbolo de maneira livre através da Vál-
vula 4. Ao mesmo tempo, descartará a pressão da câmara da haste do cilindro, 
de maneira controlada pela Válvula 5, imprimindo um movimento de avanço do 
pistão com velocidade controlada. Ao pulsar a Válvula 2, o fl uxo de ar é entregue 
ao outro piloto da Válvula 3. Esta válvula descarregará o ar da câmara do êmbolo 
de maneira controlada pela Válvula 4 e, ao mesmo tempo, permitirá o fl uxo de 
ar na câmara da haste de maneira livre através da Válvula 5. Sendo assim, pela 
energia da mola, o pistão recuará até a posição inicial em velocidade controlada.
Comandos sequenciais
Projetos de circuitos pneumáticos podem ser simples ou grandes e comple-
xos. Para pequenos circuitos, pode-se usar o métodointuitivo para desenvolvi-
mento da lógica de acionamentos. Já para circuitos mais elaborados, aconselha-
-se utilizar métodos mais sistemáticos.
Os circuitos de comandos sequenciais apresentam sequências automáticas, 
simples ou complexas, de movimento dos elementos atuadores. Normalmente, 
as sequências são iniciadas por um acionamento simples e podem, ao comando 
Cilindro 1
Válvula 4
Válvula 3 Válvula 5
Válvula 2
Válvula 1
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inicial, iniciar a lógica de deslocamento dos atuadores e, ao final da execução, re-
tornar à posição inicial, aguardando um novo comando para reiniciar o processo. 
Outras sequências, assim que o comando inicial for dado, executam as lógicas de 
movimento do sistema pneumático, retornando ao estágio inicial e reiniciando 
automaticamente. Este processo segue até que um comando de parada seja exe-
cutado. Vejamos alguns exemplos a seguir:
• Comando sequencial com avanço manual e retorno automático com contro-
le de velocidade
Válvula 1 – três vias e duas posições, acionamento muscular por botão e re-
torno por mola;
Válvula 2 – cinco vias duas posições, acionamento duplo piloto;
Válvula 3 e 4 – controle de fluxo unidirecional;
Válvula 5 – três vias e duas posições, acionamento mecânico com rolete e 
retorno por mola;
Cilindro 1 – dupla ação.
Figura 30. Comando sequencial com avanço manual e retorno automático com controle de velocidade.
Ao ser pulsada, a Válvula 1 envia pressão para o piloto da Válvula 2 que, por 
sua vez, direciona o fluxo de ar, que passará pela Válvula 3 de maneira livre, 
carregando a câmara do êmbolo do cilindro. Ao mesmo tempo, a câmara da 
haste do cilindro será descarregada de maneira controlada através da Válvula 
4, provocando um avanço do pistão com velocidade controlada. Quando o pis-
tão chegar ao final do seu curso e acionar a Válvula 5, o outro piloto da Válvula 
2 receberá pressão, carregando ar na câmara da haste do cilindro, de maneira 
Cilindro 1
Válvula 3
Válvula 2
Válvula 1
Válvula 4
Válvula 5
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livre através da Válvula 4. Enquanto isso, o ar da câmara do êmbolo do cilindro 
será descarregado de maneira controlada através da Válvula 3, gerando um 
movimento de recuo do pistão com velocidade controlada.
• Comando sequencial de ciclo contínuo
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão com trava e retorno por mola;
Válvula 2 – lógica E;
Válvula 3 – cinco vias e duas posições, direcional acionamento duplo piloto;
Válvula 4 e 5 – três vias e duas posições, direcional acionamento mecânico 
com rolete;
Cilindro 1 – dupla ação.
Figura 31. Comando sequencial de ciclo contínuo.
Ao ligar a Válvula 1, igualam-se as pressões nas entradas da Válvula 2 de 
lógica E, fazendo com que o fluxo de ar seja direcionado por ela até o primei-
ro piloto da Válvula 3 que, quando acionada, envia a pressão para a câmara 
do êmbolo do cilindro. Ao mesmo tempo, descarrega a câmara da haste, im-
primindo o movimento de avanço do pistão em velocidade livre. Ao iniciar o 
movimento do pistão, a Válvula 4 é desligada, desbalanceando as pressões na 
Válvula 2, que faz com que ela corte o sinal do piloto da Válvula 3. Quando o 
pistão estiver avançado, a Válvula 5 é acionada, desviando o fluxo de ar para o 
outro piloto da Válvula 3, fazendo com que o fluxo de ar seja direcionado para 
a câmara da haste do cilindro, enquanto a câmara do êmbolo é descarregada. 
Assim, o pistão realiza o movimento de recuo até a posição original em velo-
Válvula 2 
Válvula 4
Válvula 5Cilindro 1
Válvula 3
Válvula 1
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cidade livre. Neste momento, como a Válvula 1 continua acionada, o ciclo se 
repete continuamente, até ela ser desligada.
• Comando sequencial de ciclo único ou contínuo
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão com trava;
Válvula 2 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Válvula 3 – lógica OU;
Válvula 4 – lógica E;
Válvula 5 – cinco vias e duas posições, direcional duplo piloto;
Válvulas 6 e 7 – três vias e duas posições, direcional acionamento mecânico 
por rolete e retorno por mola.
Figura 32. Comando sequencial de ciclo único ou contínuo.
Neste comando, o funcionamento é semelhante ao anterior. Apenas foram 
acrescentadas duas válvulas, sendo a Válvula 2 um botão pulsante com retorno por 
mola, e a Válvula 3, uma válvula lógica do tipo OU. Sendo assim, OU o ciclo será contí-
nuo, caso a Válvula 1 seja acionada, OU será ciclo único, caso a Válvula 2 seja pulsada.
• Comando sequencial de dois cilindros e lógica de movimento A+ B+ A- B-
Válvula 1 – três vias e duas posições, direcional acionamento muscular por 
botão e retorno por mola;
Válvulas 2, 3 e 4 – três vias e duas posições, direcional acionamento mecâni-
co por rolete e retorno por mola;
Válvula 4
Válvula 6
Válvula 5
Válvula 7Cilindro 1
Válvula 3
Válvula 2
Válvula 1
Cont. Único
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Válvulas 5 e 6 – quatro vias e duas posições, direcional acionamento duplo piloto;
Cilindros 1 e 2 – dupla ação.
Figura 33. Comando sequencial de dois cilindros e lógica de movimento A+ B+ A- B-.
Nesse circuito, consideramos o avanço do Cilindro 1 como A+ e seu recuo 
como A-, assim como o avanço do Cilindro 2 como B+ e seu recuo como B-.
Ao ser pulsada, a Válvula 1 desvia o fluxo de ar para o piloto esquerdo da 
Válvula 5, que, por sua vez, direciona a pressão para a câmara do êmbolo do 
Cilindro 1, ao mesmo tempo que descarrega a câmara da haste, fazendo com 
que o pistão avance em velocidade livre. Quando o Cilindro 1 estiver avançado, 
aciona a Válvula 3, fazendo com que esta direcione o ar para o piloto esquerdo 
da Válvula 6, que, por sua vez, direciona o ar para a câmara do êmbolo do Cilin-
dro 2, ao mesmo tempo que descarrega a câmara da haste, o que faz com que 
o pistão avance em velocidade livre. O Cilindro 2, estando avançado, aciona a 
Válvula 2, desligando a Válvula 5 e fazendo com que o ar da câmara do êmbolo 
do Cilindro 1 seja descarregado, enquanto também carrega ar para a câmara 
da haste. Assim, imprime o movimento de recuo até a posição inicial em veloci-
dade livre. Ao atingir a posição inicial, o Cilindro 1 aciona a Válvula 4, que atua 
no Cilindro 2, executando o movimento de recuo até a posição inicial.
Válvula 1
2 2 2
4 42 2
2
3 3 3
3
3
3
1 1 1
1
1
1
Válvula 5
Cilindro 1
FC 1 FC 2 FC 3
FC 3 FC 2 FC 1
Cilindro 2
Válvula 6
Válvula 2 Válvula 3
Válvula 4
DICA
Para saber mais sobre circuitos cinemáticos 
básicos intermediários, leia o livro Automação 
pneumática: Projetos, dimensionamento e análise 
de circuitos, publicado em 2009 pelo autor Arivel-
to Bustamante Fialho. 
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Dispositivos eletro-hidráulicos e eletropneumáticos
Os dispositivos eletropneumáticos e eletro-hidráulicos são amplamente 
utilizados em sistemas que exigem rapidez dos sinais de comando quando os 
circuitos são complicados e as distâncias são muito grandes entre o local do 
emissor e o do receptor. Os controladores lógicos programáveis têm sido muito 
utilizados para desenvolvimento de lógicas complexas de funcionamento dos 
sistemas comandados eletricamente.
Além disso, os dispositivos pneumáticos e hidráulicos com acionamento elé-
trico são semelhantes aos dispositivos correspondentes que atuam com aciona-
mentos mecânicos, musculares, pneumáticos ou hidráulicos. Os acionamentos 
elétricos são executados por meio dos solenoides.
Tipos de dispositivos
Alguns tiposde dispositivos acima defi nidos são:
• Solenoides: dispositivos de acionamento elétrico, cuja atuação na válvula 
tem como base o deslocamento causado por ação de um campo magnético 
gerado por uma bobina;
• Válvulas direcionais: comutam os estados aberta ou fechada, de acordo 
com o campo magnético gerado pelo solenoide;
• Válvulas de controle: podem ser de abertura rápida ou abertura proporcional;
• Válvulas de abertura rápida: válvulas do tipo ON-OFF, apresentando 
apenas dois estados de comutação;
• Válvulas proporcionais: apresentam características lineares e são res-
ponsáveis por converter um sinal elétrico em uma determinada posição de 
abertura ou fechamento do canal de fl uxo, ou seja, através de um sinal de cor-
rente ou tensão é feito o ajuste na área do canal de fl uxo do fl uido. 
Podem ser do tipo circuito aberto ou fechado;
• Válvula proporcional de circuito aberto: não possuem sen-
sor de monitoramento da pressão ou vazão de saída, portan-
to, caso haja diferença entre a pressão ou vazão desejada e 
a pressão ou vazão efetiva, o sistema não tem condições de 
correção dessas grandezas;
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• Válvula proporcional de circuito fechado: possuem o sensor de moni-
toramento de pressão ou vazão, que detecta a diferença entre a pressão ou 
vazão desejada e a pressão ou vazão efetiva, podendo atuar no processo e 
mantendo a pressão ou vazão estável, dentro dos limites preestabelecidos.
Circuitos básicos com acionamento elétrico
Os elementos eletropneumáticos e eletro-hidráulicos necessitam de 
energia elétrica para poder atuar nos mecanismos das válvulas de comando 
e controle. Para que isso seja possível, chaves mecânicas e eletromecânicas 
são utilizadas para a construção das lógicas de funcionamento do sistema. 
Esses elementos, por medida de proteção, isolam os controladores eletrôni-
cos do contato direto com os solenoides das válvulas. Esses elementos são 
os botões, chaves fi m de curso, contatores e relés. Os contatores ou relés 
são basicamente interruptores acionados por um campo magnético, cujos-
contatos podem ser abertos e fechados, que mudam de estado quando o 
dispositivo entra em operação.
Figura 34. Relé de contato simples NA.
Contatos das 
bobinas
Contatos
Bobina
Núcleo
Induzido
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• Circuito eletropneumático
Figura 35. Circuito eletropneumático.
Acionando-se o botão pulsante de avanço, a bobina do Contator K1 é ener-
gizada, fazendo com que o contato auxiliar K1.3 energize o Solenoide Y1 e com 
que a Válvula 1 comute sua posição, o que leva ao direcionamento do fluxo 
de ar para a câmara do êmbolo do Cilindro 1. Ao mesmo tempo, descarrega 
o ar da câmara da haste, imprimindo um movimento de avanço do pistão do 
cilindro. Ao se pressionar o botão de recuo, o comando de avanço é desligado, 
e a Válvula Y2 é energizada, comutando a Válvula 1 para a posição inicial, que 
direciona o fluxo de ar para a câmara da haste do cilindro e, ao mesmo tempo, 
descarrega o ar da câmara do êmbolo, imprimindo o movimento de recuo do 
pistão até a posição inicial.
• Circuito eletro-hidráulico
Figura 36. Circuito eletro-hidráulico.
1+24 V
desliga
avanço recuo
5 6
2 3 4
K2.1 K1.3 K2.3
Cilindro 1
Válvula 1
Y1
1 3
Y2
24
K1.2
K1 K2 Y1 Y2
K2.2
0V
4 22 4
5 6
K1.1
Cilindro 1 Válvula 6
Válvula 5
Válvula 4
Válvula 1
Válvula 3
Válvula 2
0 bar
Y1 Y2
desliga
avanço
K2.2
K2.1
K1.2 K1.3 K2.3
K1.1
recuo
24 V
0 V
K1 K2 Y1 Y2
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O funcionamento desse circuito é muito semelhante ao circuito eletropneu-
mático, diferenciando-se apenas a Válvula 2, cuja função é regular a pressão 
hidráulica de trabalho; as Válvulas de bloqueio unidirecional 3 e 5, que impe-
dem o fluxo de seguir no sentido da bomba hidráulica ou do reservatório; e a 
Válvula 4 de controle de fluxo, cuja função é controlar a velocidade de avanço 
do cilindro hidráulico.
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Sintetizando
Nesse módulo, finalizamos os estudos sobre ar comprimido focando no 
dimensionamento das redes de distribuição, tão importantes em uma planta 
pneumática, uma vez que são responsáveis por levar o ar da geração até o pon-
to de trabalho. Focamos no dimensionamento e montagem das tubulações, 
assim como nos elementos que fazem parte da sua composição.
Expomos conceitos indispensáveis para o estudo dos controles pneumáti-
cos, dimensionando e identificando válvulas direcionais de acordo com suas 
características construtivas e tipos de acionamento, bem como os elementos 
auxiliares (válvulas de retenção, controle, lógica etc.).
Atentamo-nos com maiores detalhes aos atuadores pneumáticos, princi-
palmente os cilindros lineares. Identificamos os elementos de ação simples e 
ação dupla, e cada uma de suas derivações. Também detalhamos o dimensio-
namento desses componentes.
Aplicamos esses conhecimentos à construção de circuitos pneumáticos bá-
sicos, de comandos diretos, indiretos e sequenciais, mostrando detalhadamen-
te o funcionamento de cada um.
E por fim, além dos circuitos básicos, apresentamos os dispositivos eletrop-
neumáticos e eletro-hidráulicos, no qual foi possível observar o modo de acio-
namento feito por meio de campos magnéticos gerados por solenoides. Além 
disso, esses acionamentos são do tipo de duas posições (abre e fecha) ou propor-
cional, sendo possível controlar o fluxo ou pressão em diversos valores distintos.
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Referências bibliográficas
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Parker Training, 2006. Disponível em:
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<http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Circuitacao%20pneumatica%20
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Disponível em: <https://lcsimei.files.wordpress.com/2014/10/notas-de-aula-
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