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PROF.ª. EDUARDA DA CRUZ ROCHA HIDRÁULICA E PNEUMÁTICA DEFINIÇÃO Pneumática é o ramo da física que estuda o uso do ar comprimido (ou outros gases) para realizar trabalho mecânico. Em sistemas pneumáticos, o ar comprimido é armazenado e liberado de maneira controlada para gerar movimento ou força. Esses sistemas são amplamente usados em diferentes indústrias, como a automotiva, eletrônica, farmacêutica e alimentícia, para facilitar processos automáticos e repetitivos. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 2 APLICAÇÕES Aqui estão algumas das principais áreas de aplicação: Automação Industrial: Utilizada em máquinas de montagem automatizada, robôs industriais, sistemas de transporte, e linhas de produção. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 3 APLICAÇÕES Ferramentas Pneumáticas: Equipamentos como furadeiras, lixadeiras e chaves de impacto que funcionam à base de ar comprimido, principalmente em oficinas e indústrias. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 4 APLICAÇÕES Controle e Automação: Válvulas pneumáticas e atuadores são usados em sistemas de controle de processos para abrir ou fechar fluxos de fluidos ou materiais. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 5 APLICAÇÕES Transporte de Materiais: Usada para mover materiais de forma rápida e eficiente em processos industriais. O transportador pneumático de pó funciona a base de um equipamento gerador de fluxo de ar, como um compressor ou uma bomba. Utilizando esse fluxo de ar, o material a ser transportado é empurrado do início para o fim da tubulação (pressão positiva) ou sugado a partir do ponto final utilizando vácuo (pressão negativa). INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 6 APLICAÇÕES Freios a ar: Comum em veículos pesados, como caminhões e ônibus, que utilizam o ar comprimido como mecanismo de acionamento de freios. O Compressor é o responsável por fazer com que a frenagem receba o ar, ao mesmo tempo em que isso ocorre no motor. Esse ar fica comprimido e é enviado ao regulador. Assim, a pressão dos freios é controlada, sendo o excesso de ar lançado para fora do veículo. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 7 VANTAGENS A utilização de ar comprimido em sistemas industriais traz diversas vantagens: •Facilidade de Transporte e Armazenamento: O ar está disponível em todos os lugares, pode ser comprimido e armazenado em tanques, e facilmente transportado através de tubulações para diferentes partes de uma fábrica. •Segurança em Ambientes Explosivos: Diferente de sistemas elétricos, os sistemas pneumáticos não geram faíscas, o que os torna mais seguros em ambientes com gases inflamáveis ou explosivos, como refinarias ou indústrias químicas. •Operação Simples e Confiável: Sistemas pneumáticos geralmente possuem uma construção simples, com menos peças móveis do que sistemas elétricos ou hidráulicos, o que os torna mais fáceis de manter e operar. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 8 VANTAGENS Baixo Custo de Operação: Embora o custo inicial de instalação possa ser alto, a operação de sistemas pneumáticos tende a ser barata, já que o ar é uma fonte gratuita, embora a compressão do ar envolva algum consumo de energia. Velocidade e Precisão: Atuam de forma rápida e precisa, especialmente em aplicações de automação industrial, onde o controle de movimentos é essencial. Exemplo prático: Em fábricas que trabalham com materiais inflamáveis, como as indústrias químicas, os sistemas pneumáticos são preferidos para evitar riscos de explosões causadas por faíscas elétricas. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 9 DESVANTAGENS Força Limitada: Comparado a sistemas hidráulicos, que usam líquidos como fluido de trabalho, os sistemas pneumáticos geralmente fornecem menor força, sendo limitados a aplicações de baixa a média pressão. Ruído: Equipamentos pneumáticos podem gerar bastante ruído durante a operação, especialmente nas etapas de compressão e liberação de ar. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 10 CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO Na pneumática, utilizamos o ar comprimido como meio de transmissão de energia. Ele é comprimido até níveis de pressão mais elevados, armazenando energia potencial para ser liberada quando necessário. Essa capacidade de armazenamento de energia é uma das características que torna o ar comprimido tão versátil. Compressibilidade •O ar é altamente compressível. Isso significa que ele pode ser reduzido a volumes menores quando submetido à pressão. Quando o ar é comprimido, sua energia é armazenada sob a forma de energia potencial, que pode ser liberada para realizar trabalho. Exemplo: Em um compressor, o ar é comprimido e armazenado em um tanque. Quando esse ar é liberado, ele pode ser utilizado para acionar ferramentas pneumáticas, como chaves de impacto, que utilizam essa energia potencial armazenada. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 11 CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO Elasticidade •O ar comprimido é elástico, ou seja, quando a pressão é removida, ele se expande novamente ao seu volume original. Isso é importante em sistemas pneumáticos, pois permite que o ar volte ao seu estado natural quando o sistema não está sob pressão. Exemplo: Em pistões pneumáticos, após o trabalho ser realizado, o ar é liberado para retornar à pressão atmosférica, permitindo o movimento reverso do pistão. Inércia •O ar comprimido tem uma resposta rápida às mudanças de pressão e fluxo, tornando-o eficiente para uso em sistemas que requerem reações rápidas, como em linhas de montagem. automáticas. Exemplo: Em um sistema de controle automático, como um robô industrial, o ar comprimido pode mover os atuadores rapidamente, tornando a produção mais eficiente. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 12 CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO Capacidade de Armazenamento •O ar comprimido pode ser armazenado em reservatórios e utilizado conforme a demanda, o que permite que sistemas pneumáticos funcionem de maneira intermitente sem perda de eficiência. Ar não é tóxico •Ao contrário de fluidos hidráulicos e outros gases potencialmente tóxicos, o ar é um recurso natural abundante e seguro para o meio ambiente. Mesmo em caso de vazamentos, o ar não causa danos diretos aos operadores ou ao ambiente. Exemplo: Se ocorrer um vazamento em um sistema pneumático, o ar se dissipa naturalmente, sem o risco de incêndios ou contaminação, tornando-o seguro em ambientes de trabalho. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 13 VANTAGENS DE USO AR COMPRIMIDO Segurança: Como o ar comprimido não é inflamável, ele é ideal para uso em ambientes perigosos ou explosivos, como indústrias químicas e petrolíferas, onde gases inflamáveis ou líquidos combustíveis podem representar um risco. Disponibilidade e Custo: O ar está disponível em qualquer lugar, o que o torna uma escolha econômica e prática. A única despesa real é a energia necessária para comprimir o ar. Fácil Manuseio e Armazenamento: O ar pode ser comprimido e armazenado em grandes quantidades para uso posterior. Velocidade de Operação: O ar comprimido pode ser liberado e pressurizado rapidamente, permitindo uma resposta instantânea de sistemas pneumáticos, como ferramentas e atuadores. Simplicidade: Os sistemas pneumáticos, por usarem ar, costumam ser mais simples do que sistemas hidráulicos ou elétricos, com menos componentes móveis, o que reduz o custo de manutenção. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 14 DESVANTEGENS DE USAR AR COMPRIMIDO Vazamentos: Pequenos vazamentos podem ser difíceis de detectar, resultando em perda de eficiência e aumento de custos. No entanto, eles não são perigosos como em sistemas hidráulicos. INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA 15 Slide 1 Slide 2: DEFINIÇÃO Slide 3: APLICAÇÕES Slide 4: APLICAÇÕES Slide 5: APLICAÇÕES Slide 6: APLICAÇÕES Slide 7: APLICAÇÕES Slide8: VANTAGENS Slide 9: VANTAGENS Slide 10: DESVANTAGENS Slide 11: CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO Slide 12: CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO Slide 13: CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO Slide 14: VANTAGENS DE USO AR COMPRIMIDO Slide 15: DESVANTEGENS DE USAR AR COMPRIMIDO