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Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
Prof. Dr. Adson Íkaro S. L. de Andrade
Introdução a Pneumática 
Vantagens e Desvantagens da Pneumática:
Vantagens da Pneumática:
Baixo Custo Inicial: Os sistemas pneumáticos são frequentemente mais econômicos em termos de custo inicial de instalação e manutenção em comparação com outras formas de automação.
Alta Velocidade e Aceleração: Os sistemas pneumáticos são conhecidos por sua resposta rápida, alta velocidade e capacidade de aceleração em comparação com alguns sistemas elétricos.
Capacidade de Trabalho Pesado: Os sistemas pneumáticos podem fornecer forças consideráveis, sendo adequados para aplicações que envolvem trabalho pesado.
Ambiente Seguro: O ar comprimido é inofensivo e seguro de ser usado, tornando os sistemas pneumáticos adequados para ambientes onde a segurança é uma consideração crítica.
Resistência a Sobrecargas: Os sistemas pneumáticos têm uma certa capacidade de absorver sobrecargas sem danificar os componentes, o que pode ser útil em algumas situações.
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Introdução a Pneumática 
Vantagens e Desvantagens da Pneumática:
Desvantagens da Pneumática:
Baixa Precisão: Em comparação com sistemas elétricos, os sistemas pneumáticos geralmente têm uma precisão inferior, tornando-os menos adequados para aplicações que exigem alta precisão.
Variações de Temperatura e Umidade: Mudanças na temperatura e umidade podem afetar o desempenho dos sistemas pneumáticos, tornando necessário considerar condições ambientais.
Ruído: Sistemas pneumáticos podem ser ruidosos, o que pode ser uma consideração importante em ambientes onde o ruído é uma preocupação.
Consumo de Energia: Em algumas situações, os sistemas pneumáticos podem consumir mais energia do que sistemas elétricos equivalentes.
Manutenção Frequente: Embora os sistemas pneumáticos sejam geralmente robustos, eles podem exigir manutenção regular, incluindo a verificação de vazamentos de ar comprimido.
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Introdução a Pneumática 
Propriedades Físicas do Ar
Apesar de insípido, inodoro e incolor, percebemos o ar através dos ventos, aviões e pássaros que nele flutuam e se movimentam; sentimos também o seu impacto sobre o nosso corpo. Concluímos facilmente que o ar tem existência real e concreta, ocupando lugar no espaço.
Introdução a Pneumática 
Propriedades Físicas do Ar
Introdução a Pneumática 
Propriedades Físicas do Ar
Lei Geral dos Gases Perfeitos As leis de Boyle-Mariotte, Charles e Gay Lussac referem-se a transformações de estado, nas quais uma das variáveis físicas permanece constante. Geralmente, a transformação de um estado para outro envolve um relacionamento entre todas, sendo assim, a relação generalizada é expressa pela fórmula:
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Introdução a Pneumática 
Propriedades Físicas do Ar
Exemplo 1: Uma certa massa de gás ideal sob pressão de 10 bar e temperatura de 200 K ocupa um volume de 0,5 m³. Qual o volume ocupado pela mesma massa de gás sob pressão de 20 bar e temperatura de 300 K?
Exemplo 2: Um gás, suposto ideal, está contido num recipiente cujo volume se mantém constante a qualquer temperatura. Se a pressão do gás é de 2,0x105Pa a 27°C, pode-se afirmar que a 327ºC essa pressão será, em bar, de?
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Introdução a Pneumática 
Tratamento do Ar Comprimido
Para a obtenção dos diferentes níveis de pureza do ar comprimido (classes de qualidade), a ISO-8573 recomenda a seguinte sequência padrão de equipamentos:
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Introdução a Pneumática 
Elementos de produção de ar comprimido
Exemplo: Conhecer as características do ar comprimido de serviço é essencial porque esses dados permitem garantir o desempenho adequado de sistemas pneumáticos e a segurança em operações industriais. Logo, é uma característica do ar comprimido de serviço:
a) ter pressão operacional constante para alimentar os equipamentos.
b) ter pressão maior que a pressão de utilização do equipamento para compensar eventuais vazamentos.
c) possuir vapor d'água suficiente para umedecer os componentes pneumáticos.
d) ter alta temperatura para evitar o congelamento das linhas de utilização.
e) ser conduzido em tubos de PVC para evitar contaminação do ar por ferrugem.
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Introdução 
a Pneumática 
REDE DE DISTRIBUIÇÃO
• A rede de circuito aberto, ilustrada na figura ao lado, é preferencial quando é necessário abastecer pontos isolados ou distantes. Entretanto, esse tipo de rede apresenta a limitação de permitir que o ar flua em uma única direção, resultando em uma alimentação não uniforme em todos os pontos.
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Introdução 
a Pneumática 
REDE DE DISTRIBUIÇÃO
• O sistema de rede de circuito fechado, mostrado na figura ao lado, é amplamente adotado pela maioria das indústrias. Esse sistema se estende por toda a fábrica, facilitando a inclusão de novos pontos de consumo e garantindo uma alimentação uniforme, já que o ar flui nos dois sentidos.
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Introdução 
a Pneumática 
REDE DE DISTRIBUIÇÃO
• O sistema de rede de circuito fechado, mostrado na figura ao lado, é amplamente adotado pela maioria das indústrias. Esse sistema se estende por toda a fábrica, facilitando a inclusão de novos pontos de consumo e garantindo uma alimentação uniforme, já que o ar flui nos dois sentidos.
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Tipos de Válvulas
Válvulas direcionais
Número de Posições - As válvulas são representadas graficamente por quadrados. O número de quadrados unidos representa o número de posições ou manobras distintas que uma válvula pode assumir. Devemos saber que uma válvula de controle direcional possui no mínimo dois quadrados, ou seja, realiza no mínimo duas manobras.
Número de Vias - O número de vias de uma válvula de controle direcional corresponde ao número de conexões úteis que uma válvula pode possuir.
Tipos de Válvulas
Válvulas direcionais
Nos quadrados representativos de posição podemos encontrar vias de passagem, vias de bloqueio ou a combinação de ambas. 
Quando uma válvula tiver 2 posições, o quadrado da direita representará a posição de repouso e o da esquerda a posição de acionamento.
Quando uma válvula tiver 3 posições, o quadrado central representará a posição de repouso, o da esquerda a posição de avanço do cilindro e o da direita a posição de retorno do cilindro.
Tipos de Válvulas
Válvulas direcionais
As válvulas de controle direcional de 4 vias, usadas na indústria móbil, têm frequentemente diversas posições intermediárias entre os extremos. As válvulas hidráulicas industriais de 4 vias são geralmente válvulas de 3 posições, consistindo de 2 posições extremas e uma posição central. As duas posições extremas da válvula direcional de quatro vias estão diretamente relacionadas ao movimento do atuador. Elas controlam o movimento do atuador em uma direção, tanto quanto na outra. A posição central de uma válvula direcional é projetada para satisfazer uma necessidade ou condição do sistema.
Tipos de Válvulas
Acionamento de válvulas direcionais 
A movimentação do carretel das válvulas pode ser realizada utilizando esforço manual (esforço físico de um operador) ou, ainda, acionadores mecânicos, pneumáticos, elétricos ou combinados. A simbologia para indicação dos acionamentos nos esquemas hidráulicos é representada
Diagrama trajeto-passo
Neste caso se representa a sequência de movimentos de um elemento de trabalho; levando-se ao diagrama os movimentos e as condições operacionais dos elementos de trabalho. Isso é feito através de duas coordenadas, uma representa o trajeto dos elementos de trabalho, e a outra o passo (diagrama trajeto-passo).
Diagrama trajeto-passo
Se existem diversos elementos de trabalho para um comando, estes serão representados da mesma forma e desenhados uns sob os outros. A ocorrência através de passos. 
Diagrama trajeto-passo
Exemplo: O diagrama está representando um circuito pneumático que envolve três cilindros, denominados A, B e C.
Resumo da avaliação
A avaliação irá conter:
1 questão sobre características de um sistema pneumático;
1 questões sobre rede de distribuição de ar comprimido;
2 questões sobre o diagrama passo trajeto;2 questões sobre a identificação das válvulas;
1 questão sobre atuadores pneumáticos;
1 questão sobre características do ar comprimido;
1 questão sobre o processo de produção do ar comprimido;
1 questão sobre as propriedades físicas do ar comprimido;
REFERENCIAS
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