22 MEC MB 2 Pneumática Básica

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Pneumática básica 
 
 SENAI - SP, 2004 
 
 
Trabalho elaborado pela Escola SENAI Roberto Simonsen 
do Departamento Regional de São Paulo. 
 
 
 
Coordenação Geral José Carlos Dalfré 
 
Coordenação Laur Scalzaretto 
Alcindo Daniel Favero 
João Roberto Campaner 
 
Organização Takeshi Urakawa 
 
Editoração Adriana Ribeiro Nebuloni 
Écio Gomes Lemos da Silva 
Silvio Audi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Escola SENAI Roberto Simonsen 
Rua Monsenhor Andrade, 298 – Brás 
CEP 03008-000 - São Paulo, SP 
Tel. 11 3322-5000 Fax. 11 3322-5029 
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Sumário 
 Página 
 
Introdução 3 
 
Princípio de Pascal 7 
 
Produção de ar comprimido 13 
 
Distribuição do ar comprimido 21 
 
Filtros de ar comprimido 31 
 
Cilindros 41 
 
Motores pneumáticos 63 
 
Válvulas 67 
 
Tipos de esquemas 99 
 
Simbologia 105 
 
Caderno de exercícios 113 
 
Referências bibliográficas 131 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
Introdução 
Pneumática é o estudo dos movimentos e fenômenos dos gases. 
Origem da palavra 
A palavra “pneuma” provém dos antigos gregos e significa 
fôlego, vento e, filosoficamente, alma. O conceito de pneumática 
surgiu derivado dessa palavra. Foi no século XIX que o estudo 
do comportamento do ar e de suas características tornou-se 
sistemático. Inicialmente desacreditada, quase sempre por falta 
de conhecimento e instrução, a pneumática foi aceita, mas 
somente após 1950 foi aproveitada na produção industrial, 
alcançando uma área de aplicação cada vez maior. 
 
Nota: Entende-se por “ar comprimido” o ar atmosférico 
compactado por meios mecânicos, confinado em um reservatório 
a uma determinada pressão. 
Propriedades dos gases 
Como qualquer substância, os gases possuem propriedades 
específicas, que são: 
• Compressibilidade: É a propriedade que o gás tem de 
permitir a redução do seu volume sob a ação de uma força 
exterior. 
• Elasticidade: É a propriedade que permite ao gás retornar 
ao seu volume primitivo, uma vez cessada a força exterior 
que o havia comprimido. 
• Expansibilidade: É a propriedade que o gás tem de ocupar 
sempre o espaço ou o volume total dos recipientes. A 
expansibilidade é o inverso da compressibilidade. 
 4 
• Difusibilidade: É a propriedade pela qual um gás ou vapor 
posto em contato com o ar se mistura intimamente com ele. 
Vantagens no uso do ar comprimido 
• É encontrado com facilidade e em grande quantidade no 
ambiente; 
• Estando acondicionado em reservatórios, é de fácil 
transporte e distribuição, podendo ser utilizado no momento 
que se queira; 
• Funcionamento perfeito, mesmo em situações térmicas 
extremas; 
• Sistema de filtragem torna o ar comprimido limpo; 
• Eventuais vazamentos não poluem o ambiente; 
• Permite alcançar altas velocidades de trabalho; 
• O equipamento é seguro contra sobrecarga. 
Desvantagens no uso do ar comprimido 
• Custo elevado na produção, armazenagem e distribuição de ar; 
• Variações de velocidade devido à compressibilidade do ar; 
• Escapes ruidosos, obrigando ao uso de silenciadores. 
Rentabilidade do ar comprimido 
Para o cálculo de rentabilidade real do ar comprimido não devem 
ser considerados somente os custos da energia empregada; 
também se deve levar em conta que o investimento será 
compensado quando o equipamento passar a produzir em ritmo 
mais econômico, em razão da automatização, barateando o 
produto. 
 
Essa é a razão de considerarmos também os custos gerais 
acumulados no processo, para chegarmos à rentabilidade real 
do ar comprimido. 
Com a utilização de máquinas automatizadas e o emprego do ar 
comprimido, podemos reduzir a utilização do trabalho braçal, 
 5 
principalmente em áreas insalubres e em condições perigosas; o 
que leva também a uma redução no custo final do produto. 
Fundamentos das leis físicas dos gases 
Você já deve saber que a superfície terrestre está 
permanentemente envolvida por uma camada de ar. 
 
 
 
Essa massa gasosa (ar), denominada atmosfera, tem a 
composição aproximada de: 78% de Nitrogênio, 21% de 
Oxigênio e 1% de outros (dióxido de carbono, argônio, 
hidrogênio, neônio, hélio, criptônio, xenônio, etc). 
 
Para melhor compreender as leis e as condições do ar, devemos 
primeiramente considerar as grandezas físicas; em nosso país 
adotamos as unidades de medidas do Sistema Internacional (SI), 
mas é comum o uso de unidades que não pertencem ao SI, 
principalmente em disciplinas instrumentais como: Hidráulica, 
Refrigeração, Pneumática, etc.. 
 6 
Grandezas, símbolos e unidades 
Grandeza Unidade utilizada na indústria 
Comprimento (l) Metro (m) 
Massa (m) Quilograma (kg) 
Força (F) Quilograma-força (kgf) Kilopond (Kp) 
Tempo (t) Segundo (s) 
Temperatura (T) Kelvin (K) Graus Celsius 
Área (a) Centímetro quadrado 
Volume (V) Metro cúbico 
Vazão (Q) Metro cúbico por segundo 
Pressão (P) Bar, kgf/cm², PSI 
Força e pressão 
Em pneumática, força e pressão são grandezas muito 
importantes. 
 
Força: é um agente capaz de deformar (efeito estático) ou 
acelerar (efeito dinâmico) um corpo. 
 
Pressão: é o quociente da divisão do módulo (intensidade) de 
uma força pela área onde ela atua. 
 
 
 
“a” significa divisão 
“b” significa multiplicação 
 
 
 7 
Princípio de Pascal 
Um fluido, ao ser comprimido em um recipiente fechado, 
exercerá pressão igual em todos os sentidos. 
 
 
 
Podemos verificar isto facilmente, fazendo uso de uma bola de 
futebol. Apalpando-a, observamos uma pressão uniformemente 
distribuída sob a sua superfície. 
Pressão atmosférica 
É a pressão que a atmosfera exerce sobre os corpos, atuando 
em todos os sentidos. Ela equilibra uma coluna de 760 mm 
(altura) de mercúrio, a 0 °C e ao nível do mar. 
 
Quem imaginou e levou a efeito essa experiência foi o físico 
italiano Torricelli, de onde vem o nome do barômetro de 
Torricelli. 
 
Ele usou um tubo de vidro com cerca de 1 m de comprimento e 
um dos extremos fechados. Encheu-o de mercúrio e tampou o 
outro extremo com o dedo; depois, inverteu o tubo e mergulhou-
o num recipiente também com mercúrio. 
 8 
Quando retirou o dedo, o líquido desceu até certa altura, 
formando uma coluna. 
 
A coluna de mercúrio manteve-se em equilíbrio pela pressão 
atmosférica exercida sobre a superfície do mercúrio no 
recipiente. 
 
Medindo essa coluna, ao nível do mar, Torricelli constatou que 
media 760 mm, a partir do nível de mercúrio do reservatório. 
 
 
Relação entre unidades de força 
• 1 Kp = 9,81 N 
 
Para cálculos aproximados, consideramos: 1 Kp = 10 N 
• 1 Kp = 1 Kgf 
 
As unidades de pressão mais utilizadas são: 
• 1 atm, bar, kgf/cm², Kp/cm² e PSI (lb/pol²) 
 
Para cálculos aproximados, consideramos: 
• 1 atm = 1 bar = 1 Kgf/cm² = 1 Kp/cm² = 14,7 PSI 
 9 
Equivalência entre unidades de pressão 
Pressão 
Pa 
(N/m²) 
atm bar Kp/cm² Torr 
(mm de Hg) 
Metro da 
coluna de 
água 
1 Pa 1 9,87x10 5− 10 5− 0,102x10 4− 7,5x10 3− 10,2 x 10 5− 
1 atm 1,013x10 5 1 1,013 1,033 760 10,33 
1 bar x 10 5 0,987 1 1,02 750 10,2 
1 Kp/cm² 9,81x10 4 0,968 0,981 1 736 10 
1 Torr 133 1,31x10 3− 1,31x10 3− 1,36x10 3− 1 13,6x10 3− 
1 m coluna 
de água 9,81x10
3− 9,68x10 2− 9,81x10 2− 0,1 73,6 1 
 
O aparelho que mede a pressão chama-se manômetro. Um 
manômetro normal indica apenas a pressão relativa, não registra 
a pressão atmosférica. Portanto, em termos de pressão 
absoluta, é necessário somar mais uma atmosfera (1 atm) ao 
valor indicado no manômetro. 
 
 
 10 
Exemplo: 
O manômetro indica: 
 
Pressão Relativa Pressão Absoluta 
3 atm 3 atm + 1 atm = 4atm 
8 bar 
8 bar +1 atm = 9 bar 
(1 atm = 1 bar) 
5 Kgf/cm² 
5 Kgf/cm² + 1 atm = 6 Kgf/cm² 
(1 atm = 1 Kgf/cm²) 
2 PSI 
2 PSI + 1 atm = 16,7 PSI 
(1 atm = 14,7 PSI) 
Temperatura 
É a quantidade de energia calorífica em trânsito. A temperatura 
indica a intensidade de calor. 
 
No estudo dos gases, a temperatura é expressa em Kelvins, 
também conhecida como escala de temperatura absoluta. 
 
As escalas de temperatura mais usadas são: 
• Celsius (C) 
• Fahrenheit (F) 
• Kelvin (K) 
 
Observe as diferenças entre as escalas apresentadas na figura 
abaixo: 
 
 
 11 
Como pode ser visto na ilustração, as três escalas apresentam 
(entre congelamento e vapor da água) as seguintes quantidades 
de divisões: 
Escala Celsius (°C)--------------------- 100 divisões 
Escala Kelvin (K) ---------------------- 100 divisões 
Escala Fahrenheit (°F) --------------------- 180 divisões 
 
Com base nesses dados, obtemos a equação de conversão 
entre as três escalas: 
tC = 5 . 
9
)32tF( − = tK – 273 
 
Obs: °C + 273 = K 
 K – 273 = °C 
Leis físicas dos gases 
Lei de Boyle/ Mariotte (Robert Boyle e Edna Mariotte): 
• Considerando-se a temperatura constante, ao reduzir o 
volume, aumenta a pressão (transformação isotérmica). 
 
 12 
Lei de Gay Lussac (Joseph Louis Gay Lussac): 
• Considerando-se a pressão constante, ao aumentar a 
temperatura, o volume aumenta (transformação isobárica). 
 
 
 
Lei de Charles (Jacques Alexandre Charles) 
• Considerando-se o volume constante, ao aumentar a 
temperatura, a pressão aumenta (transformação isométrica). 
 
 13 
Produção do ar comprimido 
Ao projetar a produção ou consumo de ar, deverão ser 
consideradas possíveis ampliações e futuras aquisições de 
equipamentos pneumáticos. 
 
Uma estação compressora fornece o ar comprimido para os 
equipamentos, através de uma tubulação; uma ampliação 
posterior da instalação torna-se cara. 
 
Os vários tipos de compressores estão relacionados diretamente 
com a pressão de trabalho e a capacidade de volume, exigidas 
para atender às necessidades da indústria. 
Tipos de ar comprimido 
Compressor
de êmbolo
Compressor
de membrana
Compressor de êmbolo
com movimento linear
Compressor rotativo
multicelular
(palhetas)
Compressor helicoidal
de fuso rosqueado
Compressor de
êmbolo rotativo
Deslocamento
positivo
 
 14 
Compressores de êmbolo com movimento 
linear 
Compressor de êmbolo 
Baseia-se no princípio de redução de volume. Isto significa que o 
ar da atmosfera é aspirado para um ambiente fechado (câmara 
de compressão) onde um pistão (êmbolo) comprime o ar sob 
pressão. 
 
 
Compressor de membrana 
O êmbolo fica separado por uma membrana da câmara de 
sucção e compressão, isto é, o ar não entra em contato com as 
partes deslizantes. Assim, o ar fica isento de resíduos de óleo. 
Por essa razão, esses compressores são os preferidos das 
indústrias alimentícias, químicas e farmacêuticas. 
 
 15 
Compressores de êmbolo rotativo 
Compressor rotativo multicelular (palhetas) 
Dotado de um compartimento cilíndrico, com aberturas de 
entradas e saída, onde gira um rotor fora de centro. 
 
 
Compressor de fuso rosqueado (parafuso) 
Dois parafusos helicoidais, de perfis côncavo e convexo, 
comprimem o ar que é conduzido axialmente. 
 
 
 16 
Generalidades 
Volume de ar fornecido 
É a quantidade de ar fornecida pelo êmbolo do compressor em 
movimento. 
 
Existem duas indicações de volume fornecido: 
• Teórico (volume interno x rpm) 
• Efetivo (volume teórico – perdas) 
 
Pressão 
Há dois tipos de pressão: 
• Pressão de regime – é a pressão fornecida pelo compressor, 
que vai da rede distribuidora até o consumidor. 
• Pressão de trabalho – é a pressão necessária nos postos de 
trabalho. Essas pressão é geralmente de 6 bar e os 
elementos de trabalho são construídos para essa faixa, 
considerada pressão normal ou econômica. 
Acionamento 
Pode ser por motor elétrico ou de explosão. 
 
Em instalações industriais, na maioria dos casos, o acionamento 
se dá por motor elétrico. Tratando-se de uma estação móvel, o 
acionamento geralmente é por motor a explosão (gasolina, óleo 
ou diesel). 
Regulagem 
Para combinar o volume de fornecimento com o consumo de ar, 
é necessária uma regulagem do compressor (mecânica ou 
elétrica), a partir de dois valores limites pré-estabelecidos: 
pressão máxima e mínima. 
 17 
Regulagem mecânica: 
 
 
Regulagem elétrica: 
 
 18 
Refrigeração 
O aquecimento ocorre em razão da compressão do ar e do atrito 
e esse calor deve ser dissipado. Para isso, é necessário 
escolher o tipo de refrigeração mais adequado, conforme o grau 
de aquecimento do compressor. 
 
 
 
Em compressores pequenos serão suficientes palhetas de 
aeração para que o calor seja dissipado. Compressores grandes 
são equipados com ventilador e, em alguns casos, devem ser 
equipados com refrigeração a água circulante ou água corrente 
contínua. 
Local de instalação e manutenção 
A estação de compressores deve ser montada dentro de um 
ambiente fechado, com proteção acústica, boa aeração e o ar 
sugado deve ser fresco, seco e livre de poeira. 
 
A manutenção do compressor é um fator muito importante, pois 
dela depende o seu bom funcionamento e sua rentabilidade. 
Portanto, é imprescindível elaborar planos de manutenção e 
seguir as instruções recomendadas pelo fabricante. 
 
 19 
No Plano deverá constar obrigatoriamente a verificação do nível 
do óleo de lubrificação nos locais apropriados e, particularmente, 
nos mancais do compressor, motor e cárter, bem como limpeza 
dos filtros de ar e da válvula de segurança do reservatório de ar, 
pois, se a mesma falhar, haverá perigo de explosão do 
reservatório, ou danificação da máquina. 
Reservatório de ar comprimido 
 
 
Função: estabilizar a distribuição do ar comprimido, eliminar as 
oscilações de pressão na rede distribuidora e, quando há um alto 
consumo de ar momentâneo, é uma garantia de reserva. 
 
A grande superfície do reservatório refrigera o ar suplementar. 
Assim, parte da umidade condensada, separa-se do ar no 
reservatório, saindo pelo dreno. 
 20 
 21 
Distribuição do ar comprimido 
Rede condutora principal 
Cada máquina ou dispositivo requer uma quantidade adequada 
de ar que é fornecida pelo compressor através da rede 
distribuidora. 
 
O diâmetro da tubulação deve ser escolhido de maneira que, 
mesmo com um consumo de ar crescente, a queda de pressão 
do reservatório até o equipamento não ultrapasse 0,1 bar. Uma 
queda maior de pressão prejudicará a rentabilidade do sistema, 
além de diminuir consideravelmente a sua capacidade. 
 
A escolha do diâmetro da tubulação não é realizada por 
quaisquer fórmulas empíricas ou aproveitando tubos existentes 
em depósitos. Para escolher o diâmetro da tubulação, é preciso 
considerar: 
• Volume corrente (vazão); 
• Comprimento da rede; 
• Queda de pressão admissível; 
• Pressão de trabalho; 
• Número de pontos de estrangulamento na rede. 
 
Nota: Na distribuição do ar comprimido deve-se ficar atento a 
possíveis vazamentos na rede, para que não haja elevação nos 
custos. 
 22 
Montagem da rede de distribuição de ar 
comprimido 
Em uma rede de distribuição é importante não somente o correto 
dimensionamento, mas também a montagem das tubulações. 
 
As tubulações de ar comprimido requerem manutenção regular, 
razão pela qual as mesmas não devem ser montadas dentro de 
paredes ou de cavidades estreitas, pois o controle da 
estanqueidade das tubulações seria dificultado, já que os 
pequenos vazamentos são uma das causas de consideráveis 
perdas de pressão. 
Rede de distribuição em circuitos abertos 
 
 
As tubulações, em especial, nas redes em circuitoaberto devem 
ser montadas com declive de 1% a 2% na direção do fluxo. 
 
Por causa da formação de água condensada, é fundamental, em 
tubulações horizontais, instalar os ramais de tomadas de ar na 
parte superior do tubo principal. 
 
 23 
Dessa forma, evita-se que a água condensada que 
eventualmente esteja na tubulação principal, possa chegar às 
tomadas de ar através dos ramais. Para interceptar e drenar a 
água condensada devem ser instaladas derivações com drenos 
na parte inferior da tubulação principal. 
Tubulação em circuito fechado 
 
 
Geralmente, as tubulações principais são montadas em circuito 
fechado. Partindo da tubulação principal, são instaladas as 
ligações em derivação. Quando o consumo de ar é muito 
grande, consegue-se uma alimentação uniforme com esse tipo 
de montagem, pois o ar flui em ambas as direções. 
Rede combinada 
 
 
A rede combinada é uma instalação em circuito fechado, a qual, 
por suas ligações longitudinais e transversais, oferece a 
possibilidade de trabalhar com ar em qualquer lugar. 
 
Através de válvulas de fechamento, podem-se fechar 
determinadas linhas de ar comprimido, quando não estiverem 
sendo usadas, ou quando seja necessário que fiquem fora de 
serviço para reparos e manutenção. Dessa maneira, também 
pode ser feito um controle de estanqueidade. 
 24 
Material de tubulação 
Tubulações principais 
Na escolha do material da tubulação, temos várias 
possibilidades: 
• Cobre – tubo de aço preto 
• Latão – tubo de aço zincado (galvanizados) 
• Aço-liga – material sintético 
Tubulações secundárias 
Tubulações à base de borracha (mangueiras) somente devem 
ser usadas onde for requerida certa flexibilidade e onde, devido 
a um esforço mecânico mais elevado, não possam ser usadas 
tubulações de material sintético. 
 
Tubulações à base de borracha podem ser mais caras e menos 
manejáveis que as de material sintético. 
 
Hoje, as tubulações à base de polietileno e poliamida são as 
mais usadas em maquinários, pois permitem instalações rápidas, 
além de serem de baixo custo. 
Conexões para tubulações 
Os diversos tipos de conexões podem ser utilizados para tubos 
metálicos, de borracha ou materiais sintéticos, desde que 
respeitadas as restrições e recomendações de aplicação dos 
fabricantes. 
Preparação do ar comprimido 
Antes de ser distribuído pela rede aos consumidores, o ar 
comprimido passa por cinco processos de preparação e 
tratamento. O ar é resfriado, secado, filtrado, calibrado em 
pressão e lubrificado. 
 25 
Resfriadores ou trocadores de calor 
 
 
Os compressores reduzem o volume do ar para que a pressão 
aumente. Como a pressão e a temperatura são diretamente 
proporcionais, o ar atinge temperaturas elevadas. O ar 
comprimido a alta temperatura, além de reduzir a eficiência do 
compressor, ainda pode causar acidentes ao operador e 
danificar os componentes pneumáticos. 
 
Em compressores de diversos estágios, normalmente utilizam-se 
resfriadores intermediários (entre estágios). Dependendo da 
produção efetiva de ar, esses resfriadores trabalham sob a 
atuação do ar ou da água. 
 
Em compressores de um só estágio, o resfriamento do ar é feito 
logo na saída do compressor, antes da entrada do ar no 
reservatório. 
 
Os resfriadores a ar são serpentinas ligadas entre um e outro 
estágio do compressor. Essas serpentinas são ventiladas pela 
hélice do volante do compressor, resfriando assim o ar 
comprimido que flui dentro delas. 
 
 
 26 
Os resfriadores a água são utilizados em compressores de 
grande porte, cuja produção efetiva de ar é muito elevada. 
 
Secadores de ar comprimido 
 
 
A água (umidade) já penetra na rede com o próprio ar aspirado 
pelo compressor. Os secadores servem para retirar a umidade 
do ar comprimido, tanto em estado líquido ou gasoso (vapor). 
 
Entretanto, é importante salientar que o ar deve ser secado 
antes de ser distribuído na rede, devido ao fato de os 
componentes pneumáticos, em sua maioria, serem metálicos e, 
portanto, sujeitos à corrosão. 
 
A incidência da umidade depende, em primeira estância, da 
umidade relativa do ar que, por sua vez, depende da 
temperatura e condições ambientais. A umidade absoluta é a 
quantidade de água contida em 1 m³ de ar. 
 27 
Quantidade de saturação é a quantidade de água admitida em 1 
m³ de ar a uma determinada temperatura. Nesse caso, a 
umidade relativa é de 100% (ponto de orvalho). 
 
No diagrama do ponto de orvalho (abaixo) pode-se observar a 
quantidade e saturação à temperatura correspondente. 
 
Umidade relativa = 
saturação de quantidade
absoluta umidade x 100% 
 
Quantidade de água (Qa) admitida pelo compressor (g/m³) 
 
Qa = 
100%
saturação de quantidade x relativa umidade 
Diagrama do Ponto de Orvalho 
 
Exemplo: 
Para um ponto de orvalho de 313 K (40 °C), 1m³ de ar contém 
50g de água. 
 28 
O ar comprimido pode ser secado de três maneiras diferentes: 
• Secagem por absorção 
• Secagem por adsorção 
• Secagem por resfriamento 
Secagem por absorção 
Absorção é a fixação de uma substância (líquida ou gasosa) no 
interior da massa de outra substância (sólida). 
 
Trata-se de processo químico que consiste no contato do ar 
comprimido com o elemento secador (cloreto de cálcio, cloreto 
de lítio). 
 
A água ou vapor, em contato com esse elemento, mistura-se 
quimicamente com ele, formando resíduos que deverão ser 
removidos periodicamente do absorvedor. 
 
 
Secagem por adsorção 
Adsorção é a fixação de uma substância na superfície de outra 
substância. 
 
É um processo físico em que o ar comprimido entra em contato 
com um elemento secador que tem a função de reter a umidade 
e liberar ar seco. 
 29 
Esse elemento, constituído de quase 100% de dióxido de silício 
(SiO 2 ), é conhecido no mercado com sílica gel. 
 
 
Secagem por resfriamento 
Funciona pelo princípio da diminuição da temperatura do ponto 
de orvalho. 
 
O ponto de orvalho é a temperatura à qual deve ser resfriado um 
gás para se obter a condensação do vapor de água nele contido. 
 
O ar comprimido entra no secador, passando primeiro pelo 
trocador de calor a ar. Mediante o ar frio e seco proveniente do 
trocador de calor (vaporizador), o ar quente que está entrando é 
resfriado. Forma-se um condensado de óleo e água que é 
eliminado pelo trocador de calor. 
 
Esse ar comprimido pré-resfriado circula através do trocador de 
calor (vaporizador) e assim sua temperatura desce até 1,7 °C, 
aproximadamente. 
 30 
Dessa maneira, o ar é submetido a uma segunda separação de 
condensado de água e óleo. Posteriormente, o ar comprimido 
pode ainda passar por um filtro fino, a fim de eliminar os corpos 
estranhos. 
 
 31 
Filtros de ar comprimido 
A função de um filtro de ar comprimido é reter partículas de 
impureza e água condensada, presentes no ar que passa por 
ele. 
 
 32 
Funcionamento 
Ao entrar no copo do filtro, o ar comprimido é forçado a um 
movimento de rotação por meio de rasgos direcionais. Com isso, 
por meio de força centrífuga, separam-se impurezas maiores e 
gotículas de água, que se depositam no fundo do copo. 
 
O condensado acumulado no fundo do copo deve ser eliminado 
ao atingir a marca do nível máximo. Caso isso não ocorra, ele 
será arrastado novamente pelo ar que passa. 
 
As partículas sólidas maiores que a porosidade do filtro são 
retidas por este. 
 
Com o tempo, o acúmulo dessas partículas impede a passagem 
do ar. Portanto, o elemento filtrante (bronze sinterizado ou malha 
de nylon) deve ser limpo ou substituído em intervalos regulares. 
 
Em filtros normais, a porosidade encontra-se entre 30 e 70 
microns. Filtros mais finos têm elementos com porosidade até 3 
microns. Se houver uma acentuada deposição de condensado,convém substituir a válvula de descarga manual por uma 
automática. 
Filtro com dreno automático 
 
 33 
Funcionamento 
Pelo furo, o condensado atinge a câmara entre as vedações. 
 
Com o aumento do nível do condensado, o flutuador se ergue e 
quando atinge um determinado nível, abre-se a saída, o ar 
comprimido existente no copo passa por ela e desloca o êmbolo 
para a direita. 
 
Com isso, abre-se o escape para o condensado. Pelo escape, o 
ar só passa lentamente, mantendo-se a saída do condensado 
aberta por um tempo maior. 
Reguladores de pressão 
Tem por finalidade manter constante a pressão de trabalho 
(secundária) independentemente da pressão da rede (primária) e 
consumo de ar. 
 
A pressão primária tem que ser maior que a secundária. 
 
 
 34 
Funcionamento 
A pressão é regulada por meio de uma membrana. Uma das 
faces da membrana é submetida à pressão de trabalho; do outro 
lado atua uma mola cuja pressão é ajustável por meio de um 
parafuso de regulagem. Com o aumento da pressão de trabalho, 
a membrana se movimenta contra a força da mola. Com isso, a 
secção nominal de passagem na sede da válvula diminui 
progressivamente ou fecha totalmente. Isso significa que a 
pressão é regulada pelo fluxo. 
 
Na ocasião do consumo, a pressão diminui e a força da mola 
reabre a válvula. Com isso, para manter a pressão regulada há 
um constante abrir e fechar da válvula. 
 
Para evitar a ocorrência de vibração indesejável sobre o prato da 
válvula, existe um amortecimento por mola ou ar. Se a pressão 
aumentar muito do lado secundário, a membrana é pressionada 
contra a mola. Com isso, abre-se a parte central da membrana e 
o ar em excesso sai pelo furo de escape para a atmosfera. 
 
O regulador sem escape não permite a saída do ar contido no 
sistema secundário para a atmosfera. Devido a isso, é utilizado 
para gases tóxicos ou inflamáveis (maçarico). 
 
Se, do lado secundário não houver consumo de gás, a pressão 
cresce e força a membrana contra a mola. Desta forma, a mola 
pressiona o pino para baixo e a passagem é fechada pela 
vedação. Somente quando houver demanda de gás pelo lado 
secundário é que o gás do lado primário voltará a passar. 
 35 
Lubrificador de ar comprimido 
Nos elementos pneumáticos encontram-se peças móveis que 
devem ser submetidas à lubrificação para garantir um desgaste 
mínimo, manter tão mínimas quanto for possível as forças de 
atrito e proteger os aparelhos contra corrosão. 
 
Mediante o lubrificador, espalha-se no ar comprimido uma névoa 
adequada de óleo. 
 
Geralmente, os lubrificadores operam segundo o princípio 
Venturi. A diferença de pressão ∆P (queda de pressão) entre a 
pressão existente antes do bocal nebulizador e a pressão no 
ponto estragulado do bocal será aproveitada para sugar óleo de 
um reservatório e misturá-lo com o ar em forma de neblina. 
 
O lubrificador de ar só começa a funcionar quando existe um 
fluxo suficientemente grande. Quando houver pequena demanda 
de ar, a velocidade no bocal é insuficiente para gerar uma 
depressão (baixa pressão) que possa sugar o óleo do 
reservatório. 
 
Deve-se, portanto, prestar atenção aos valores de vazão (fluxo) 
indicados pelo fabricante. 
Princípio Venturi 
 
 36 
Funcionamento 
 
 
• A corrente de ar no lubrificador vai de A para B; 
• A válvula de regulagem H obriga o ar a entrar no depósito E 
pelo canal F; 
• Pelo efeito de sucção no canal C, o óleo é transportado pelo 
tubo ascendente L até a câmara D; 
• Nesta câmara, o óleo é gotejado na corrente de ar e é 
arrastado. 
• Mediante o parafuso K, ajusta-se a quantidade de óleo 
adequada. O desvio do ar comprimido até o depósito realiza-
se através da câmara F, onde se efetua o fenômeno da 
aspiração. 
• As gotas maiores caem no ambiente E. 
• Somente a neblina ar/ óleo chega à saída B, através do 
canal G. 
 37 
Unidades de conservação 
A unidade de conservação tem a finalidade de purificar o ar 
comprimido, ajustar uma pressão constante do ar e acrescentar 
uma fina neblina de óleo ao ar comprimido, para fins de 
lubrificação. 
 
Devido a isso, a unidade de conservação aumenta 
consideravelmente a segurança de funcionamento dos 
equipamentos pneumáticos. 
 
A unidade de conservação é uma combinação de: 
• Filtro de ar comprimido 
• Regulador de ar comprimido 
• Lubrificador de ar comprimido 
 
 
 
No emprego da unidade de conservação, devem-se observar os 
seguintes pontos: 
1. A vazão de ar (m³/ h) é determinante para o tamanho da 
unidade. Demanda (consumo) de ar muito grande provoca 
queda de pressão nos aparelhos. Devem-se observar 
rigorosamente os dados indicados pelo fabricante. 
2. A pressão de trabalho nunca deve ser superior à indicada no 
aparelho e a temperatura ambiente não deve ser superior a 
50 °C (máxima para copos de material sintético). 
 38 
Simbologia 
 
 
Manutenção das unidades de conservação 
Filtro de ar comprimido 
Quando o filtro não é dotado de dreno automático, o nível de 
água condensada deve ser controlado regularmente, pois a água 
não deve ultrapassar a altura determinada no copo. 
 
A água condensada acumulada pode ser arrastada para a 
tubulação de ar comprimido e para os equipamentos. 
Regulador de pressão de ar comprimido 
Quando existe um filtro de ar comprimido instalado antes do 
regulador, fica dispensada a manutenção desse regulador. 
Lubrificador de ar comprimido 
Controlar o nível de óleo no copo no reservatório e, sempre que 
necessário, completar o óleo até o nível indicado. 
 
Filtros de material plástico e copo lubrificador devem ser limpos 
somente com querosene. Solvente como “thinner”, “acetona”, 
“acetatos”, etc., não são recomendados, pois atacam o material 
plástico. 
 
Para o lubrificador, devem ser usados somente óleos minerais 
de baixa viscosidade (máximo 20° Engler). 
 39 
Capacidade de passagem de unidades de 
conservação 
Todos os aparelhos têm uma resistência interna, razão pela qual 
se verifica, na saída dos mesmos, uma determinada queda de 
pressão que depende da vazão e da correspondente pressão de 
alimentação. 
 40 
 41 
Cilindros 
O cilindro pneumático é um elemento de máquina útil, já que 
permite a aplicação do movimento linear exatamente onde é 
necessário, sem qualquer complicação mecânica, como por 
exemplo: transmissões, eixos, ressaltos, etc. 
 
Através de cilindros pneumáticos pode-se transformar a energia 
pneumática em movimentos retilíneos e, através de motores 
pneumáticos, em movimentos rotativos. 
 
A geração de um movimento retilíneo com elementos mecânicos, 
conjugados com acionamentos elétricos, é relativamente custosa 
e está ligada a certa dificuldade de fabricação e durabilidade. 
Componentes de um cilindro 
O cilindro de êmbolo consiste de um tubo cilíndrico (camisa), 
tampa anterior e posterior (cabeçotes), êmbolo com gaxetas, 
haste do êmbolo, bucha de guia, anel limpador e, ainda, peças 
de adaptação e vedação. 
 
 42 
A camisa (1), na maioria dos casos, é feita de um tubo de aço 
trefilado a frio, sem costura. Para aumentar a vida útil dos 
elementos de vedação, a superfície interna do tubo é brunida. 
 
Para casos especiais, o cilindro é feito de alumínio ou latão, ou 
de aço com superfície interna de cromo duro. Estes 
equipamentos serão empregados para trabalhos nem sempre 
contínuos ou onde existe possibilidade de corrosão muito 
acentuada. 
 
Para as tampas (2) e (3) usa-se normalmente material fundido 
(alumínio fundido ou ferro maleável). A fixação das tampas pode 
ser feita com tirantes, roscas ou flanges. 
 
A haste do êmbolo (4) geralmente é feita com aço beneficiado e, 
como proteção anticorrosiva, tem boa porcentagem de cromo. 
 
As roscas são geralmente laminadas, diminuindo assim o perigo 
de ruptura.Comparação entre rosca usinada e laminada 
 
 
Para a vedação da haste do êmbolo, existe um anel circular (5) 
na tampa anterior. A haste do êmbolo está guiada na bucha de 
guia (6). Esta bucha pode ser de bronze sinterizado ou de 
material sintético metalizado. 
 43 
Na frente dessa bucha, encontra-se o anel limpador (7), que 
evita a entrada de partículas de pó e de sujeira no cilindro. 
Assim, não é necessária outra proteção. 
 
A guarnição duplo lábio (8) veda de ambos os lados. 
Material da guarnição 
Buna N (-10 °C até 80 °C) 
Perbunam (-20 °C até 80 °C) 
Viton (-20 °C até 190 °C) 
Teflon (-80 °C até 200 °C) 
 
Juntas toroidais ou “O-Ring” (9) são utilizadas para vedação 
estática. 
 
Este tipo de vedação não é recomendado em vedações móveis, 
pois provoca relativa perda de carga por atrito. 
 44 
Tipos de vedação para êmbolos 
 
 
 
 
 
 45 
Cilindro de simples ação (CSA) 
Os cilindros de simples ação são acionados por ar comprimido 
de um só lado e, portanto, trabalham em uma só direção. O 
retrocesso efetua-se mediante uma força externa ou por mola. 
 
A força da mola é calculada para que ela possa fazer o pistão 
retroceder à posição inicial, com uma velocidade suficientemente 
alta, sem despender grande energia. 
 
 
 
Em cilindros de simples ação com mola montada, o curso do 
êmbolo é ilimitado pelo comprimento da mola. Por essa razão, 
são fabricados com comprimentos de até 100 mm, 
aproximadamente. Empregam-se esses elementos de trabalho 
principalmente para fixar, expulsar, prensar, elevar, alimentar, 
etc. 
 
Quando o CSA possuir mola na câmara traseira, poderá ser 
usado para travamento. 
 
 
 
A grande vantagem é o efeito de freio, empregado em 
caminhões, carretas, vagões ferroviários, etc. 
 46 
Cilindro de dupla ação (CDA) 
Os movimentos de avanço e retorno, nos cilindros de dupla 
ação, são produzidos pelo ar comprimido e, por isso, podem 
realizar trabalho nos dois sentidos de seu movimento. 
 
 
 
Estes cilindros podem, em princípio, ter curso limitado, porém 
deve-se levar em consideração as possibilidades de deformação 
por flexão e flambagem. São encontrados, normalmente, com 
curso até 2000 mm. 
 
Os cilindros de dupla ação, também designados por duplo efeito, 
são empregados em todos os casos em que é necessária força 
nos dois sentidos de movimento. Entretanto, deve-se observar 
que os esforços de flexão sobre a haste dos cilindros devem ser 
evitados ao máximo através do uso de guias, fixações 
oscilantes, etc., para que não haja desgaste de bucha, gaxeta do 
mancal e gaxeta do êmbolo. 
 
A vedação, neste caso, efetua-se mediante êmbolo (pistão de 
dupla vedação). 
Cilindro com amortecimento nos fins de curso 
Quando volumes grandes e pesados são movimentados por um 
cilindro, emprega-se um sistema de amortecimento para evitar 
impactos secos e danificação das partes. 
 47 
Antes de alcançar a posição final, um êmbolo de amortecimento 
interrompe o escape direto do ar, deixando somente uma 
passagem pequena, geralmente regulável. 
 
Com o escape de ar restringido cria-se uma sobrepressão que, 
para ser vencida, absorve grande parte da energia, o que resulta 
em perda de velocidade nos fins de curso. 
 
Invertendo o movimento do êmbolo, o ar entra sem impedimento 
pelas válvulas, no cilindro, e o êmbolo pode retroceder com força 
e velocidade totais. 
 
 
 48 
Possibilidade de amortecimento 
 
 
 
Os cilindros dotados de amortecimento variável são os mais 
usados. 
 49 
Cilindros derivados 
Muitas vezes, é necessária a construção de cilindros derivados 
para se poder usá-los de forma racional em certas aplicações e, 
- segundo os fabricantes, estes cilindros são distintos. 
 
Para alguns, eles realmente representam um produto especial. 
Para outros, significam uma construção normal, devido à sua 
difusão e aplicações. 
Cilindro de haste dupla (haste passante) 
A haste é mais bem guiada devido aos dois mancais de guia, o 
que possibilita a admissão de uma ligeira carga lateral. 
 
Os elementos sinalizadores podem ser montados na parte livre 
da haste do êmbolo. 
 
Neste caso, a força é igual em ambos os lados (mesma área de 
pressão). 
 
 
 50 
Cilindro Tandem (geminado) 
Trata-se de dois cilindros de dupla ação que formam uma só 
unidade. Assim, com carga simultânea nos dois êmbolos, a força 
será a soma das forças dos dois cilindros. Ele é recomendado 
para obter grande desempenho quando a área útil do cilindro é 
pequena. 
 
 
Cilindro de posição múltipla 
Este cilindro é formado por dois ou mais cilindros de dupla ação. 
Os elementos estão unidos, um ao outro, como mostra a 
ilustração. 
 
Os cilindros movimentam-se individualmente, conforme o lado de 
pressão. Com dois cilindros de cursos diferentes, obtêm-se 
quatro posições. 
 
É utilizado para carregar estantes com esteira transportadora, 
acionar alavancas e como dispositivo selecionador. 
 51 
Cilindro de impacto 
Recebe esta denominação devido à força ser obtida pela 
transformação de energia cinética. É um cilindro de dupla ação 
especial com modificações. 
• Dispõe internamente de uma pré-câmara (reservatório). 
• O êmbolo, na parte traseira, é dotado de um prolongamento. 
• Na parede divisória da pré-câmara, existem duas válvulas de 
retenção. 
 
Estas modificações permitem que o cilindro desenvolva impacto, 
devido à alta energia cinética obtida pela utilização da pressão 
imposta ao ar. 
 
Funcionamento 
Ao ser comandado, o ar comprimido enviado ao cilindro é retido 
inicialmente e acumulado na pré-câmara interna, atuando sobre 
a pequena área da secção do prolongamento do êmbolo. 
 
Quando a pressão atinge um valor suficiente, inicia-se o 
deslocamento do pistão, que avança lentamente até que, em 
determinado instante, o prolongamento do êmbolo se desaloja 
da parede divisória, permitindo que todo o ar armazenado flua 
rapidamente, atuando sobre a área do êmbolo. 
 
No instante em que ocorre a expansão brusca do ar, o pistão 
adquire velocidade crescente até atingir a faixa onde deverá ser 
mais bem empregado. 
 52 
O impacto é produzido através da transformação da energia 
cinética fornecida ao pistão, acrescida da ação do ar comprimido 
sobre o êmbolo. 
 
Quando se necessita de grandes forças durante curtos espaços 
de tempo, como é o caso de rebitagens, gravações, cortes, etc., 
este é o equipamento que melhor se adapta. No entanto, ele não 
se presta a trabalhos com grandes deformações. Sua velocidade 
tende a diminuir após certo curso, em razão da resistência 
oferecida pelo material ou pela existência de amortecimento no 
cabeçote dianteiro. 
 
As duas válvulas de retenção mencionadas possuem funções 
distintas. Uma delas permite que o cilindro retorne totalmente à 
posição inicial; dessa forma, o prolongamento do êmbolo veda a 
passagem principal do ar. 
 
A outra válvula permite que a pressão atmosférica atue sobre o 
êmbolo, evitando uma soldagem entre a parede divisória e o 
êmbolo devido à eliminação quase total do ar entre os dois, o 
que tenderia à formação de um vácuo parcial. 
Cilindro rotativo 
Na execução com cilindros de dupla ação, a haste do êmbolo 
tem um perfil dentado (cremalheira). 
 
 
 
 53 
A haste do êmbolo aciona, com esta cremalheira, uma 
engrenagem, transformando o movimento linear em movimento 
rotativo, à esquerda ou à direita, sempre segundo a direção do 
curso. 
 
De acordo com a necessidade, o movimento rotativo poderá ser 
de 45°, 90°, 180° e até 320°. 
 
Um parafuso de regulagem possibilita a determinação do campo 
de rotação parcial dentro da rotação total. 
 
O momento de torção depende da pressão, da área do êmbolo e 
da relação de transmissão. 
 
O acionamento giratório emprega-se paravirar peças, curvar 
tubos, regular instalações de ar condicionado, acionar válvulas 
de fechamento e válvulas borboleta, etc. 
Cilindro de aleta giratória 
Como nos cilindros rotativos já descritos, também nos cilindros 
de aleta giratória é possível um giro angular limitado. 
O movimento angular raramente vai além de 300°. 
 
A vedação é problemática e o diâmetro em relação à largura, em 
muitos casos, somente possibilita pequenos momentos de torção 
(torque). 
 
 54 
Execuções especiais para cilindros 
 
 
 
Cilindro com haste de êmbolo reforçada 
 
 
 
Guarnição de êmbolo para pressão 
máxima de 25 bar 
 
 
 
Cilindro com guarnições (gaxetas) 
resistentes a calor até 473 K (200 °C) 
 
 
 
 
Cilindro com tubos de latão 
 
 
 
Superfície externa do cilindro com 
proteção de material sintético e haste do 
êmbolo em aço à prova de ácidos 
 
 
 
 
Haste do êmbolo em aço à prova de 
ácidos 
 
 
 
 
Superfície interna do cilindro em cromo 
duro 
 
 55 
Tipos de fixação 
Um fator significativo para o rendimento final positivo de um 
sistema pneumático é o posicionamento de cada um dos seus 
componentes; determina-se o tipo de fixação dos cilindros pela 
montagem dos mesmos em máquinas e dispositivos. 
 
É importante que a sua fixação seja perfeita, de modo que se 
possa aproveitar toda a energia fornecida pelo equipamento e, 
ao mesmo tempo, evitar danos ao cilindro. 
 
 
 
 
 
 
 56 
Cálculos dos cilindros 
Força do êmbolo 
A força do êmbolo, exercida com o elemento de trabalho, 
depende da pressão de ar, do diâmetro do cilindro e da 
resistência de atrito dos elementos de vedação. 
 
A força teórica do êmbolo é calculada segundo a fórmula abaixo: 
 
• F th = A . P 
• F th = força teórica do êmbolo (kp) 
• A = superfície útil do êmbolo (cm²) 
• p = pressão de trabalho (bar, kp/cm²) 
 
Na prática, é importante a força efetiva do êmbolo. Ao calculá-la, 
a resistência de atrito deve ser considerada. 
Em condições normais de trabalho (faixa de pressão de 4 a 8 
bar), esta resistência pode absorver de 3 a 20% da força 
alcançada. 
• Cilindro de simples ação: Fn = A . p – (FR + FF) 
• Cilindro de dupla ação (avanço): Fn = A . p – FR 
• Cilindro de dupla ação (retrocesso): Fn = A’ . p – FR 
 
Onde: 
• Fn = força efetiva do êmbolo (kp) 
• A = superfície útil do êmbolo = 
4
) . ²D( π = r2 . π (cm) 
• A’ = coroa circular do êmbolo = 
4
 . ²)d - ²d( π (cm) 
• p = pressão de trabalho (bar, kp/ cm²) 
• FR = resistência de atrito (kp); (3 – 20% de F th ) 
• FF = força da mola de retrocesso (kp) 
• D = diâmetro do cilindro (cm) 
• D = diâmetro da haste do êmbolo (cm) 
 
Obs: Tendo-se a área, calcula-se o diâmetro segundo a fórmula: 
• D = 
π
 A. 4 
 57 
Exemplo 
• Fn = ? 
• D = 50 mm 
• d = 12 mm 
• p = 6 bar 
• F = valor médio 10% 
 
Superfície do êmbolo (avanço): 
• A = 
4
) . ²D( π = 
4
14,3 . cm 5 . cm 5 = 19,625 cm² 
 
Força teórica do êmbolo: 
F th = A . p = 19,625 cm² . 6 bar = 117,75 kp 
 
Resistência de atrito 10% FR = 11,775 kp 
 
Força efetiva do êmbolo: 
Fn = A . p – F = 19,625 cm² . 6 bar – 11,775 kp = 106 kp 
 
Superfície do anel do êmbolo (retrocesso): 
Força de êmbolo ao retrocesso 
 
Força teórica do êmbolo: 
F th = A’ . p = 18,5 cm² . 6 bar = 111,0 kp 
 
Resistência de atrito 10% Fr = 11,1 Kp 
 
Força efetiva do êmbolo: 
Fn = A’ . p – Fr = 18,5 cm² . 6 bar – 10% = 100 kp 
 58 
Tabela “pressão-força” para cilindros 
pneumáticos 
Diâmetro do cilindro em mm 
6 12 16 25 35 40 50 70 100 140 200 250 
Pressão 
de 
trabalho 
Kp/cm² Força do pistão em Kp 
1 0,2 1 2 4 8 12 17 35 70 138 283 433 
2 0,4 2 4 9 17 24 35 69 141 277 566 866 
3 0,6 3 6 13 26 36 53 104 212 416 850 1300 
4 0,8 4 8 17 35 48 71 139 283 555 1133 1733 
5 1,0 5 10 21 43 60 88 173 253 693 1416 2166 
6 1,2 6 12 24 52 72 106 208 424 832 1700 2600 
7 1,4 7 14 30 61 84 124 243 495 971 1983 3033 
8 1,6 8 16 34 70 96 142 278 566 1110 2266 3466 
9 1,8 9 18 38 78 108 159 312 636 1248 2550 3800 
10 2,0 10 20 42 86 120 176 346 706 1386 2832 4332 
11 2,2 11 22 46 95 132 194 381 777 1525 3116 4766 
12 2,4 12 24 50 104 144 212 416 848 1664 3400 5200 
13 2,6 13 26 55 113 156 230 451 919 1803 3683 5633 
14 2,8 14 28 60 122 168 248 486 990 1942 3966 6066 
15 3 1,5 30 63 129 180 264 519 1059 2079 4248 6498 
Dimensões do cilindro 
Deve-se evitar curso muito longo, pois a haste será facilmente 
solicitada flambagem e flexão. 
 
Diâmetros acima de 300 mm e cursos acima de 2000 mm tornam 
a pneumática inviável devido ao consumo de ar (rentabilidade). 
Velocidade dos cilindros 
A velocidade dos cilindros pneumáticos depende da carga, do 
comprimento da tubulação entre a válvula e o cilindro, da 
pressão de ar e da vazão da válvula de comando. 
 
A velocidade também é influenciada pelo amortecimento nos fins 
de curso. 
 
Quando a haste do êmbolo está na faixa de amortecimento, a 
alimentação de ar passa através de um regulador de fluxo 
 59 
unidirecional, provocando assim, uma diminuição momentânea 
de velocidade. 
 
A velocidade do êmbolo em cilindros normais varia de 0,1 a 1,5 
m/s. 
 
Com cilindros especiais (cilindros de impacto) podem ser 
alcançadas velocidades de até 10 m/s. A velocidade do êmbolo 
pode ser regulada com válvulas apropriadas. 
 
Para velocidades menores ou maiores empregam-se válvulas 
reguladoras de fluxo e válvulas de escape rápido. 
Consumo de ar 
É importante conhecer o consumo de ar da instalação, para que 
se possa produzi-lo e também conhecer as despesas de energia. 
 
Calcula-se o consumo de ar para uma determinada pressão de 
trabalho, um determinado diâmetro de cilindros e um 
determinado curso, da seguinte forma: 
 
Relação de compressão x superfície do êmbolo x curso 
A relação de compressão (baseada ao nível do mar) será assim 
calculada: 
 
• 
bar 013,1
)bar( trabalho de pressãobar 013,1 + 
 
Com o auxílio do diagrama de consumo de ar, pode-se calcular 
de forma rápida o consumo do equipamento. 
 
Para os usuais diâmetros do cilindro e para pressões de 1 à 15 
bar, os valores são expressos por cm de curso. 
 
O consumo de ar é dado em litros por minuto (ar aspirado). 
 60 
Tabela de consumo de ar para cilindros 
pneumáticos 
 
Pressão de serviço em bar 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
Diâmetro 
do 
cilindro 
mm Consumo de ar em Nl/cm de curso do cilindro 
6 0,0005 0,0008 0,0011 0,0014 0,0016 0,0019 0,0022 0,0025 0,0027 0,0030 0,0033 0,0036 
12 0,002 0,003 0,004 0,006 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,012 0,013 0,014 
16 0,004 0,006 0,008 0,010 0,011 0,014 0,016 0,018 0,020 0,022 0,024 0,026 
25 0,010 0,014 0,019 0,024 0,029 0,033 0,038 0,043 0,048 0,052 0,057 0,062 
35 0,019 0,028 0,038 0,047 0,056 0,066 0,075 0,084 0,093 0,103 0,112 0,121 
40 0,025 0,037 0,049 0,061 0,073 0,085 0,097 0,110 0,122 0,135 0,146 0,157 
50 0,039 0,058 0,077 0,096 0,115 0,135 0,153 0,172 0,191 0,210 0,229 0,248 
70 0,076 0,113 0,150 0,187 0,225 0,262 0,299 0,335 0,374 0,411 0,448 0,485 
100 0,155 0,213 0,307 0,383 0,459 0,535 0,611 0,687 0,763 0,838 0,915 0,991 
140 0,303 0,452 0,601 0,750 0,899 1,048 1,197 1,346 1,495 1,644 1,793 1,942 
200 0,618 0,923 1,227 1,531 1,835 2,139 2,443 2,747 3,052 3,356 3,660 3,964 
250 0,966 1,441 1,916 2,393 2,867 3,342 3,817 4,292 4,768 5,242 5,718 6,193 
Fórmulas para cálculo do consumo de ar 
Cilindros de simples ação: 
 
Q = 
4000
compressão de relação . . D² . n . s π 
 
Cilindros de dupla ação: 
 
 Q = 
4000
Rc . n . . ] d² . D²) . [(2 . s π 
 
Onde: 
• Q = volume de ar (l/ mim) 
• D = diâmetro do êmbolo (cm) 
• d = diâmetro da haste (cm) 
• s = comprimento de curso (cm) 
• n = número de cursos por minuto 
• Rc = relação de compressão 
 
Exemplo: 
Qualo consumo de ar de um cilindro de dupla ação, com 
diâmetro de 50 mm, diâmetro da haste de êmbolo de 12 mm e 
100 mm de curso? 
 61 
O cilindro realiza 10 cursos por minuto e a pressão de trabalho é 
de 6 bar. 
 
Relação de compressão: 
(bar) 1,013
(bar) trabalho de pressão (bar) 013,1 + = 
013,1
6013,1 + = 
013,1
013,7 = 6,9 
 
Consumo de ar: 
• Q = 
4000
Rc . n . . ] d² . D²) . [(2 . s π 
• Q = 
4000
6,9 . 10 . 3,14 . ] 1,44 . 55) . [(2 . 02 
• Q = 
4000
6,9 . 10 . 3,14 . 48,56 . 10 
• 26,3 l/ min 
Fórmula para cálculo conforme o diagrama de 
consumo de ar 
Cilindro de simples ação: 
Q = s . n . q (l/ min) 
 
Cilindro de dupla ação: 
Q = 2 . (s . n . q) (l/ min) 
 
Onde: 
• Q = volume de ar (l/ min) 
• s = comprimento de curso (cm) 
• n = número de cursos por minuto (ciclos) 
• q = consumo de ar por cm de curso 
 
Empregando a tabela de consumo de ar, será dada, a seguinte 
solução: 
Q = 2 . (s . n . q) (l/ min) 
Q = 2 . (10 . 10 . 0,134) 
Q = 2 . 13,4 
Q = 26,8 l/ min 
 62 
 63 
Motores pneumáticos 
O motor pneumático com campo angular ilimitado é um dos 
elementos pneumáticos mais usados na indústria moderna. 
 
Seu campo de aplicação é dos mais diversos. Com o motor 
pneumático, podem-se executar operações tais como: 
• Parafusar 
• Furar 
• Roscar 
• Lixar 
• Polir 
• Rebitar, etc. 
Tipos mais usados 
Motor de pistão axial 
A capacidade do motor depende da pressão de entrada, número 
de pistões, área dos pistões e curso dos mesmos. 
 
O modo de trabalho dos motores de pistão axial é similar aos 
dos motores de pistão radial. Dois pistões são alimentados 
simultaneamente com ar comprimido. 
 64 
Com isso, obtém-se um momento de inércia equilibrado, 
garantindo um movimento uniforme e sem vibrações do motor. 
 
Motor de palhetas (lamelas) 
Graças à sua construção simples e pequeno peso, os motores 
pneumáticos são, geralmente, fabricados como máquinas 
rotativas, com lamelas. Estes seguem o princípio inverso ao dos 
compressores de células múltiplas (compressor rotativo). O rotor 
é fixado excentricamente em um espaço cilíndrico e é dotado de 
ranhuras. As palhetas colocadas nas ranhuras serão (pela força 
centrífuga) afastadas contra a parede interna do cilindro e, 
assim, a vedação individual das câmaras estará garantida. 
 
Por meio de pequena quantidade de ar, as palhetas serão 
afastadas contra a parede interna do cilindro, já antes de acionar 
o motor. 
 
Em tipo de construção diferente, o encosto das palhetas é feito 
por pressão de molas. 
 
Motores deste tipo têm, geralmente, de três a dez palhetas que 
formam câmaras de trabalho no motor, nas quais pode atuar o 
ar, sempre de acordo com o tamanho da área de ataque das 
palhetas. 
 65 
O ar entra na câmara menor, expandindo-se na medida do 
aumento da câmara. 
 
Características dos motores pneumáticos 
• Regulagem sem escala de rotação e momento de torção; 
• Construção leve e pequena; 
• Seguro contra sobrecarga (mesmo que o momento de torção 
não seja suficiente, não haverá danos); 
• Insensível contra poeira, água, calor, frio; 
• Seguro contra explosão; 
• Grande escolha de rotação; 
• Pouca conservação e manutenção; 
• Sentido de rotação fácil de inverter. 
 66 
 67 
Válvulas 
Composição de comandos pneumáticos 
Os comandos pneumáticos podem ser subdivididos em: 
• Elementos de trabalho 
• Elementos de comando 
• Elementos de sinais 
 
Todos os elementos de comando e de sinais que têm por 
finalidade influenciar no fluxo de informações ou energia (em 
nosso caso, o ar comprimido) são denominados válvulas, 
independentemente de sua forma construtiva. 
 
As válvulas são subdivididas, segundo as suas funções, em 
cinco grupos: 
• Válvulas direcionais 
• Válvulas de bloqueio 
• Válvulas de pressão 
• Válvulas de fluxo (vazão) 
• Válvulas de fechamento 
Válvulas direcionais 
São elementos que influenciam o percurso de um fluxo de ar, 
principalmente nas partidas, nas paradas e na direção do fluxo. 
 
Em esquemas pneumáticos, usam-se símbolos gráficos para 
descrições de válvulas. Estes símbolos não caracterizam os 
diferentes tipos de construção, mas somente a função das 
válvulas. 
 68 
As válvulas direcionais caracterizam-se por: 
• Número de posições, 
• Número de vias, 
• Posição de repouso, 
• Tipo de acionamento (comando), 
• Tipo de retorno (para posição do descanso), 
• Vazão 
 
As válvulas são simbolizadas graficamente com quadrados. O 
número de quadrados indica o número de posições ou manobras 
distintas que uma válvula pode assumir. 
 
Para melhor compreensão, tomemos uma torneira comum como 
exemplo. Esta torneira poderá estar aberta ou fechada. 
 
 
 
No primeiro desenho, a torneira está fechada e não permite a 
passagem da água. No segundo, a torneira aberta permite a 
passagem da água. 
 
A torneira é representada, graficamente, por dois quadrados. 
 
 
 
As vias de passagem de uma válvula são indicadas por linhas 
nos quadrados representativos de posições, já a direção do 
fluxo, por setas. 
 
 
 69 
Os fechamentos ou bloqueios de passagem são indicados 
dentro dos quadrados, com traços transversais. 
 
 
 
Traços externos indicam as conexões (entrada e saída) e o 
número de traços indica o número de vias. Em geral, as 
conexões são representadas nos quadrados da direita. 
 
 
 
Denominamos posição de repouso ou posição normal da válvula, 
a posição em que se encontram os elementos internos quando a 
válvula não está acionada. 
 
Assim, temos: 
• Válvula norma fechada (NF): que não permite passagem do 
fluido na posição normal; 
• Válvula normal aberta (NA): que permite a passagem do 
fluido na posição normal. 
 
No exemplo da torneira, representado pela figura vista 
anteriormente, podemos caracterizar uma válvula de duas vias, 
duas posições. 
 
Considerando-se que a torneira, na posição normal, não permite 
a passagem da água, ela é normal fechada (NF). 
 
 
 
Se a mesma torneira, na posição normal, permitir a passagem de 
água, ela é normal aberta (NA). 
 
 
 70 
Na representação gráfica de válvulas com 3 posições de 
comando, a posição do meio é considerada como posição de 
repouso, nesse caso, é nela que representamos as conexões. 
 
 
 
Triângulo no símbolo representa vias de exaustão do ar 
(escape). 
 
 
 
A denominação de uma válvula depende do número de vias e do 
número de posições. As condições NF e NA devem ser 
observadas nas válvulas de 2 e de 3 vias. 
 
Exemplo: 
• Válvula direcional de 3 vias, 2 posições, NF 
 
 
 
• Válvula de 4 vias, 3 posições (válvula 4/3 vias) 
 
 
 
Para garantir a identificação e ligação correta das válvulas, 
marcam-se as vias com letras maiúsculas (DIN) ou com números 
(ISO). 
 71 
Considere-se: 
• Vias para utilização (saída): A,B,C,D... ou 2, 4, 6, 8... 
• Linhas de alimentação (entrada): P ou 1 
• Escapes (exaustão): R,S,T ou 3, 5 
• Linha de comando (pilotagem): Z, Y, X ou 10,12,14 
Tipos de acionamento de válvulas 
Conforme a necessidade, os mais diferentes tipos de 
acionamentos podem ser adaptados às válvulas direcionais. 
 
Os símbolos de acionamentos são desenhados horizontalmente 
nos quadrados. 
Acionamento por força muscular 
 
 
Geral 
 
 
Por botão 
 
 
 
Por alavanca 
 
 
Por pedal 
 
 
 72 
Acionamento mecânico 
 
 
Por apalpador 
 
 
 
Por mola 
 
 
 
Por rolete apalpador 
 
 
 
Por rolete apalpador escamoteável (gatilho) 
 
 
Acionamento elétrico 
 
 
Por eletroímã (bobina solenóide) 
 
Acionamento pneumático 
Acionamento direto: 
 
Por acréscimo de pressão (positivo) 
 
Por decréscimo de pressão (negativo) 
 
Por acionamento de pressãodirecional 
 
 73 
Acionamento indireto: 
 
 
Por acréscimo de pressão na válvula de 
pré-comando (servopiloto positivo) 
 
 
Por decréscimo de pressão na válvula de 
pré-comando (servopiloto negativo) 
 
 
Acionamento combinado 
 
 
Por eletroímã e válvula de pré-comando (servocomando) 
 
 
Por eletroímã ou válvula de précomando 
 
 
Com o tipo de acionamento e de retorno à posição de repouso, 
completa-se a denominação de uma válvula direcional. 
 
Exemplo: 
• Válvula direcional de 3 vias e 2 posições, acionada por 
botão. Retorno por mola, NF. 
 
• Válvula direcional de 4 vias, 2 posições, acionada 
diretamente por acréscimo de pressão, retorno por mola: 
 
 74 
Segundo o tempo de acionamento, distingue-se: 
• Acionamento contínuo: Durante o tempo de comutação, a 
válvula é acionada mecânica, manual, pneumática ou 
eletricamente. O retorno efetua-se mecanicamente, pela 
mola. 
• Acionamento momentâneo (por impulso): A válvula é 
comutada por um impulso. Uma nova comutação é feita por 
um segundo impulso, emitido por outro elemento de sinal, 
repondo a válvula na posição inicial. 
Nos circuitos em cadeia de processo automático empregam-se, 
principalmente, os comandos por impulso. 
Características de construção em válvulas 
direcionais 
O princípio de construção da válvula determina: 
• A força de acionamento, 
• A maneira de acionar, 
• A possibilidade de ligação, 
• O tamanho da construção. 
 
Segundo o tipo de construção, as válvulas distinguem-se em 
dois grupos: 
 
1. Válvula de sede ou de assento: 
• Esférica 
• Prato 
 
2. Válvulas corrediças: 
• Longitudinal (carretel) 
• Plana longitudinal (comutador) 
• Giratória (disco) 
 75 
Válvulas de sede ou de assento 
As ligações em válvulas de sede são abertas e fechadas por 
esfera, prato ou cone. 
 
A vedação das sedes de válvulas efetua-se de maneira simples, 
geralmente com elementos elásticos de vedação. 
 
As válvulas de sede têm poucas peças de desgaste, o que 
prolonga a sua vida útil. 
 
A força de acionamento é relativamente alta, pois é necessário 
vencer a força da mola de retorno e do ar comprimido, agindo 
sobre a área do obturador. 
Válvulas de sede esférica 
A construção das válvulas de sede esférica é muito simples e de 
preço vantajoso. Essas válvulas caracterizam-se por seu 
tamanho pequeno. O acionamento das válvulas efetua-se 
manual ou mecanicamente. Uma mola pressiona uma esfera 
contra a sede, evitando que o ar comprimido passe da ligação de 
pressão P para o canal A. 
 
Por acionamento da haste da válvula, afasta-se a esfera da 
sede. Para isto, é necessário vencer a força da mola e a força do 
ar comprimido. 
 
Válvula direcional 2/2 vias NF Válvula direcional 3/2 vias NF 
 
 
 76 
Válvula de sede de prato 
Estas válvulas têm uma vedação simples e boa. 
 
Seu tempo de comutação é curto e, assim como as de sede 
esférica, têm uma longa vida útil. 
 
Ao acionar o apalpador, as três ligações, P, A e R, são 
interligadas entre si num campo limitado. 
 
Isto provoca, quando em movimento lento, o escape livre de um 
grande volume de ar, que não é aproveitado para o trabalho. 
Quando isso ocorre, diz-se que existe exaustão cruzada. 
 
Válvula direcional 3/2 vias NA Válvula direcional 3/2 vias NF 
 
 
As válvulas concebidas segundo o princípio de sede de prato 
único são livres de exaustão cruzada. Não existe perda de ar, 
mesmo com uma comutação lenta. 
 
Válvula direcional (sem exaustão cruzada) 3/2 vias NF. 
 
 
 77 
Ao acionar o apalpador, fecha-se primeiro a ligação de A para R 
(exaustão), pois o apalpador se assenta no prato. Na seqüência, 
o prato é afastado da sede, abrindo a passagem de P para A. 
Eliminado o acionamento, o retorno efetua-se mediante a 
pressão das molas. 
 
Empregam-se as válvulas direcionais de 3 vias para comandar 
cilindros de simples ação ou como emissores de sinais para 
pilotar válvulas de comando. 
Em uma válvula em posição de repouso aberta, fecha-se 
primeiro a ligação entre P e A com um prato, e, posteriormente, a 
passagem de A para R, através de um segundo prato. O retorno 
do apalpador é por mola. 
 
O acionamento das válvulas pode ser feito manual, mecânico, 
elétrico ou pneumaticamente. 
 
Válvula direcional (sem exaustão cruzada) 3/2 vias NA: 
 
 
 
Uma válvula direcional de 4 vias (4/2), com princípio de sede 
prato, consiste na combinação de duas válvulas de 3 vias (3/2), 
sendo uma válvula em posição inicial fechada e outra aberta. 
 78 
 
Válvula direcional de 4/2 vias 
 
 
Na posição de repouso, estão abertas as vias de P para B e de 
A para R. 
 
Ao acionar simultaneamente os dois apalpadores até os pratos, 
serão abertas as vias de P para A e de B para R. 
 
Empurrando ainda mais os apalpadores até os pratos, serão 
abertas as vias de P para A e de B para R. 
 
Este tipo de válvula é livre de exaustão cruzada e o retorno à posição inicial é feito 
através de molas. 
 
Empregam-se válvulas direcionais de 4 vias em comandos de 
cilindros de dupla ação, ou como inversora de sinais. 
 
Válvula direcional de 3/2 vias (sede/ prato) acionada pneumaticamente 
 
 79 
A comutação da válvula (pilotagem) é feita com o ar comprimido 
pela conexão Z, deslocando o eixo da válvula contra a mola de 
retorno. 
 
Exaurindo o sinal de comando Z, o pistão será recolocado na 
posição inicial por intermédio da mola. 
 
Outro tipo de construção de uma válvula direcional 3/2 vias com 
princípio de sede de prato está apresentado na figura abaixo. 
 
 
 
A pressão de comando na conexão Z aciona uma membrana 
ligada ao pistão de comutação, afastando o prato de sua sede. 
 
Devido ao tamanho da membrana, a pressão necessária para a 
comutação é baixa (1,2 bar para uma pressão de trabalho de 6 
bar). 
 
Invertendo as ligações P e R, a válvula pode ser normal aberta 
ou normal fechada. 
 80 
A próxima figura mostra uma válvula direcional de 5 vias (5/2) 
duplo piloto, de construção pequena (tipo miniatura), que opera 
segundo o princípio de assento flutuante. 
 
Esta válvula é comutada através de impulso em Z e Y, mantendo 
a posição, mesmo sendo retirada a pressão de comando. É uma 
válvula biestável. 
 
Com impulso em Z, o pistão desloca-se. 
 
No centro do pistão de comando encontra-se um prato com um 
anel vedante. Este anel seleciona os canais de trabalho A e B, 
com o canal de entrada de pressão P. 
 
A exaustão efetua-se através dos canais R ou S. 
 
 81 
Com impulso em Y, o pistão retorna à posição inicial. 
 
Válvulas com servocomandos têm por finalidade diminuir a força 
de acionamento em válvulas direcionais de comando mecânico. 
A força de acionamento de uma válvula é, geralmente, um fator 
determinante para o emprego da mesma. 
 
Função: 
Na posição inicial, o fluxo de ar em P está bloqueado. A válvula 
piloto é alimentada através de uma pequena passagem com o 
canal de alimentação P. O fluxo de ar de trabalho em A é 
esgotado em R. 
 
Acionada a alavanca da roleta, abre-se a válvula de 
servocomando. O ar comprimido flui para a membrana e 
movimenta o prato da válvula para baixo. 
 
Primeiro, fecha-se a passagem de A para R, em seguida, abre-
se a passagem de P para A. 
 
Soltando a alavanca do rolete, a válvula servocomando impede a 
passagem do ar para a membrana e posterior exaustão. 
 
Uma mola reposiciona o pistão de comando da válvula principal 
na posição inicial. 
 
 82 
Este tipo (especial) de construção de válvula possibilita o seu 
emprego como uma válvula normal aberta ou normal fechada. 
 
Para transformá-la de normal fechada em normal aberta, basta 
trocar as ligações P e R e girar 180° o cabeçote (unidade de 
acionamento). 
 
 
Válvulas Corrediças 
São tiposde válvulas direcionais em que os pontos de ligação no 
corpo da válvula são interligados e fechados por pistões 
corrediços, patins chatos ou discos giratórios. 
 83 
Válvula corrediça longitudinal (carretel) 
Esta válvula tem como elemento de comando um pistão que 
seleciona as ligações mediante seu movimento longitudinal. 
 
Não sendo necessário superar a pressão do ar ou da mola 
(exceto as de retorno por mola), como nos princípios de sede de 
assento, a força atuadora é pequena. 
 
Neste tipo de válvula, são possíveis todas as formas de 
acionamento: manual, elétrico e pneumático. O mesmo é válido 
também para o retorno à posição inicial. 
 
O curso é consideravelmente mais longo que em válvulas de 
assento, assim como os tempos de comutação. 
 
Nas válvulas corrediças, a vedação interna é problemática. A 
vedação metal sobre metal, utilizada em hidráulica, requer ajuste 
da corrediça no cilindro. 
 
Nas válvulas pneumáticas, a folga do carretel não deve 
ultrapassar 0,005 mm. Uma folga maior provocaria grandes 
vazamentos internos. 
 
Sendo muito dispendioso obter ajustes dessa natureza, 
geralmente, veda-se com anéis de borracha ou guarnições tipo 
copo pelo processo dinâmico (montado nos carretéis) ou estático 
(anéis instalados no corpo da válvula). 
 84 
As aberturas de passagem do ar podem ser distribuídas na 
circunferência das buchas do pistão, evitando assim, danificação 
dos elementos vedantes. 
 
Tipos de vedação entre carretel e cilindro. 
 
 
 
 
 
A figura mostra uma válvula corrediça plana longitudinal de 
construção simples, utilizada como válvula de fechamento, antes 
das instalações pneumáticas. 
 85 
Por deslocamento da bucha, unem-se as ligações de P para A 
ou de A para R. 
 
 
Esta válvula tem, para sua comutação, um pistão de comando 
(carretel). As interligações dos canais são feitas, porém, por uma 
corrediça plana suplementar, que se ajusta automaticamente 
pela pressão do ar e pela mola montada e obtém uma boa 
vedação ao deslizar. 
 
As câmaras de ar são vedadas por anéis de borracha ou 
sintéticos, montados no pistão de comando. 
 
A válvula apresentada é do tipo direcional de 4 vias (4/2), 
princípio de corrediça plana longitudinal, comutação por 
acréscimo de pressão (piloto positivo). 
 
Mediante um impulso pneumático Y, a corrediça une P com B e 
A com R. 
 
 86 
Outra válvula de corrediça plana longitudinal difere da anterior 
pelo tipo de acionamento; é uma válvula comutadora por alívio 
de pressão. 
 
 
Nesta válvula, o ar comprimido também deve ser enviado a duas 
câmaras de comando. Por isso, em ambos os lados do carretel, 
existem pequenos orifícios que são ligados com o canal P. 
 
Existindo ar comprimido no canal P, ambos os lados do carretel 
ficam sob pressão. Como as áreas pressurizadas são iguais, 
existe equilíbrio de forças. 
 
Esgotado o ar do canal Y, a pressão cai. No lado oposto (Z), 
com pressão maior, o carretel é empurrado para o lado 
despressurizado. 
 
Ao fechar o canal Y, a pressão aumenta outra vez nessa 
câmara. Porém, o carretel permanece em sua posição 
(comportamento biestável) até que, por exaustão, ocorra uma 
comutação em sentido contrário. 
 
Em muitos casos, o emprego dessas válvulas em formação de 
comando resulta em simplicidade e baixo custo. 
 
Entretanto, caso haja um rompimento na tubulação de comando, 
ou vazamento, a válvula será comutada. 
 87 
Válvula corrediça giratória (disco) 
As válvulas desse tipo, geralmente, são construídas para 
acionamento manual ou pedal. Isso ocorre pela dificuldade de 
outro tipo de acionamento que se adapte a elas. 
 
São, na maioria dos casos, de 3/3 vias ou de 4/3 vias. 
 
A figura na página a seguir representa a posição central na qual 
os canais estão fechados. 
 
Devido a isso, a haste de pistão de um cilindro pode parar em 
qualquer posição de seu curso, porém essas posições 
intermediárias não podem ser fixadas com exatidão. 
 
Por causa da compressibilidade do ar comprimido, caso haja 
modificação de carga, a haste do pistão também poderá ocupar 
outra posição, numa válvula de mesmo princípio construtivo, 
porém com outro tipo de interligação de canais na posição inicial 
(centro aberto). 
 
Nesta válvula, os canais A e B estão abertos para a atmosfera. 
 
Quando a válvula estiver na posição central, o êmbolo do cilindro 
poderá ser deslizado manualmente para a posição desejada em 
seu curso. 
 
 88 
Vazão em válvulas 
Vazão é a quantidade de fluido que passa através da secção de 
uma tubulação em uma unidade de tempo. 
 
Tratando-se de válvulas, geralmente, os fabricantes fornecem os 
valores de vazão por ser um fator importante na utilização das 
mesmas. 
 
A vazão está diretamente ligada ao volume, à velocidade dos 
cilindros, aos números de comandos, à queda de pressão, etc. 
 
A quantidade de ar que passa poderá ser medida através de um 
medidor de vazão (rotâmetro). 
 
Unidades mais utilizadas: 
• m³/ s 
• cm³/ h 
• m³/ h (para ar) 
• l/ min 
• GPM (galões/ min) 
Válvulas de bloqueio 
Válvulas de bloqueio são aparelhos que impedem a passagem 
do fluxo de ar em uma direção, dando passagem na direção 
oposta. 
 
Internamente, a própria pressão aciona a peça de vedação 
positiva e ajusta, com isto, a vedação da válvula. 
Válvula de retenção 
Esta válvula pode fechar completamente a passagem do ar em 
um sentido determinado. Em sentido contrário, o ar passa com a 
mínima queda possível de pressão. O bloqueio de fluxo pode ser 
feito por cone, esfera, placa ou membrana. 
 89 
Há dois tipos de válvulas de retenção: 
• Retenção com mola 
• Retenção sem mola 
 
Símbolos: 
 
 
 
Válvula alternadora (função lógica “ou”) 
Esta válvula tem duas entradas P 1 e P2 e uma saída, A. 
 
Entrando ar comprimido em P 1, a peça de vedação fecha a 
entrada P2 e o ar flui de P 1 para A. Quando o ar flui de P2 para 
A, a entrada P 1 é bloqueada. 
 
Com pressões iguais e havendo coincidência de sinais P 1 e P2, 
prevalecerá o sinal que chegar primeiro. 
 
Em casos de pressões diferentes, a pressão maior fluirá para A. 
 
 
 90 
A válvula alternadora é empregada quando há necessidade de 
enviar sinais de lugares diferentes a um ponto comum de 
comando. 
 
Para determinar a quantidade de válvulas alternadoras 
necessárias num circuito pneumático, utiliza-se a seguinte regra: 
 
N° de válvulas = n° de sinais menos (-) 1 
 
 
 
Ex: 4 (sinais) – 1 = 3 (válvulas) 
Válvula de simultaneidade (função lógica “E”) 
Também chamada de válvula de duas pressões, esta válvula 
possui duas entradas, P 1 (x) e P2 (y), e uma saída A. 
 
 
 
Para se conseguir pressão contínua na saída de utilização A, é 
necessário sinal (pneumático) ao mesmo tempo em P 1 e P2, ou 
seja, entrando somente um sinal em P 1 ou somente em P2, a 
peça de vedação impede o fluxo de ar para A. 
 
Existindo diferença de tempo entre sinais (simultâneos) de 
entrada com a mesma pressão, o sinal atrasado vai para a saída 
A. 
 91 
Com pressões diferentes dos sinais de entrada, a pressão maior 
fecha um lado da válvula e a pressão menor vai para a saída A. 
 
Emprega-se esta válvula, principalmente, em comando de 
bloqueio, comandos de segurança e funções de controle em 
combinações lógicas. 
 
Para determinar a quantidade de válvulas necessárias no 
circuito, utiliza-se a seguinte regra: 
 
N° de válvulas = N° de sinais menos (-) 1 
 
 
 
Ex: 4 (sinais) – 1 = 3 (válvulas) 
Válvula de escape rápido 
Quando se necessita de movimentos rápidos do êmbolo nos 
cilindros, com velocidade superior àquela desenvolvida 
normalmente, utiliza-se a válvula de escape rápido. 
 
 
 92 
A válvula possui conexões de entrada (P), de saída (R) e de 
alimentação (A). 
 
Havendo fluxo de arcomprimido em P, o elemento de vedação 
impede a passagem do fluxo para o escape R e o ar flui para A. 
 
Eliminando a pressão em P, o ar, que retorna por A, desloca o 
elemento de vedação contra a conexão P e provoca o bloqueio. 
Desta forma, o ar escapa rapidamente por R, para a atmosfera. 
 
Evita-se, com isso, que o ar de escape seja obrigado a passar 
por uma canalização longa e de diâmetro pequeno até a válvula 
de comando. 
 
Observação: 
Recomenda-se colocar a válvula de escape rápido diretamente 
no cilindro ou, então, o mais próximo do mesmo. 
Válvula de seqüência 
Esta válvula é utilizada em comandos pneumáticos, quando 
existe a necessidade de uma pressão determinada para o 
processo de comando (comandos em dependência da pressão e 
comandos seqüenciais). O cabeçote pressostato (que “monitora” 
a pressão) é normalmente acoplado a uma válvula base de 3 ou 
4 vias. 
 
 93 
Quando é alcançada, no canal de comando Z, uma pressão pré-
determinada, maior que a pressão regulada na mola do 
cabeçote, o ar aciona o êmbolo de comando que abre a 
passagem de P (alimentação) para A (utilização). 
 
Válvula limitadora de pressão 
Utiliza-se esta válvula, principalmente, como válvula de 
segurança ou de alívio. Esta válvula não permite que o aumento 
de pressão no sistema seja acima da pressão admissível (pré-
determinada). 
 
Quando é alcançada a pressão máxima na entrada da válvula, o 
êmbolo é deslocado de sua sede, permitindo a exaustão do ar 
através do orifício de escape. 
 
 94 
Quando a pressão excedente é eliminada, atingindo o valor de 
regulagem, a mola recoloca o êmbolo na posição inicial, 
vedando a passagem do ar. 
 
 
Válvula reguladora de fluxo 
Esta válvula tem por finalidade influenciar o fluxo do ar 
comprimido. O fluxo será influenciado igualmente em ambas as 
direções. 
 95 
Válvulas de estrangulamento constante 
 
 
Válvula de estrangulamento, na qual o 
comprimento do estrangulamento é maior que o 
diâmetro. 
 
Válvula de membrana (diafragma), na qual o 
comprimento do estrangulamento é menor que o 
diâmetro. 
 
Válvulas de estrangulamento regulável 
Válvula reguladora de fluxo 
O fluxo será influenciado igualmente em ambas as direções. 
 
 
 
Válvula reguladora de fluxo unidirecional 
A regulagem do fluxo é feita somente em uma direção. 
 
Uma válvula de retenção fecha a passagem numa direção e o ar 
pode fluir somente através da área regulada. 
 96 
Em sentido contrário, o ar passa livre através da válvula de 
retenção aberta. 
 
Empregam-se estas válvulas para a regulagem da velocidade 
em cilindros pneumáticos. 
 
 
É vantajoso montar as válvulas reguladoras diretamente no 
cilindro. 
 97 
Válvulas de fechamento 
São válvulas que abrem e fecham a passagem do fluxo de ar 
comprimido. Estas válvulas são, em geral, de acionamento 
manual. 
 
Tipos 
 
 98 
 99 
Tipos de esquemas 
Na construção de esquema de comando, temos duas 
possibilidades que indicam a mesma coisa. 
 
As alternativas são: 
• Esquemas de comando de posição 
• Esquemas de comando de sistema 
 
Veremos as vantagens e inconvenientes destes dois tipos de 
esquemas, nos exemplos a seguir. 
 
 
 
 100 
Podemos verificar que no esquema de comando de posição 
estão simbolizados todos os elementos (cilindros, válvulas e 
unidade de conservação), onde realmente se encontram na 
instalação. 
 
Esta forma de apresentação é vantajosa para o montador, que 
pode ver de imediato onde deve montar os elementos. 
 
Entretanto, tem o inconveniente de muitos cruzamentos de 
linhas (condutores de ar), onde podem ocorrer enganos na 
conexão dos elementos pneumáticos. 
 
 
 
Está baseado numa ordenação, isto é, todos os símbolos 
pneumáticos são desenhados em sentido horizontal e em 
cadeias de comando. 
 
A combinação de comandos básicos simples, de funções iguais 
ou diferentes, resulta em um comando mais amplo, com muitas 
cadeias de comando. 
 
Este tipo de esquema, em razão da ordenação, além de facilitar 
a leitura, elimina ou reduz os cruzamentos de linhas. 
 101 
No esquema de comando, devem-se caracterizar os elementos 
pneumáticos, em geral, numericamente, para indicar a posição 
que ocupam e facilitar a sua interpretação. 
Ordem de composição 
Para facilitar a composição de esquema de comando, 
recomenda-se o seguinte procedimento: 
• Desenhar os elementos de trabalho e suas respectivas 
válvulas de comando; 
• Desenhar módulos de sinais (partida, fim de curso, etc); 
• Conectar as canalizações de comando (pilotagem) e de 
trabalho (utilização), seguindo a seqüência de movimento; 
• Numerar os elementos; 
• Desenhar o abastecimento de energia; 
• Verificar os locais onde se tornam necessários os 
desligamentos de sinais para evitar as sobreposições de 
sinais; 
• Eliminar as possibilidades de contrapressão nos elementos 
de comando; 
• Eventualmente, introduzir as condições marginais; 
• Desenhar os elementos auxiliares; 
• Certificar-se de que, mesmo colocando pressão nas válvulas, 
o primeiro movimento do elemento de trabalho só se dará 
depois de acionada a válvula de partida. 
 102 
Denominação dos elementos pneumáticos 
Para denominar os elementos, usamos o seguinte critério: 
• Elementos de trabalho 
• Elementos de comando 
• Elementos de sinais 
• Elementos auxiliares 
 
 
 
Um elemento de trabalho (cilindros, motores pneumáticos, 
unidades de avanço, etc), com as correspondentes válvulas, é 
considerado como cadeia de comando número 1,2,3, etc. 
 
Por isso, o primeiro número da denominação do elemento indica 
a que cadeia de comando pertence o elemento. 
 
O número depois do ponto indica de que elemento se trata. 
 
 103 
De acordo com o esquema anterior, temos: 
.0 ... Elementos de trabalho; 
.1 ... Elementos de comando; 
.2, .4 ... Todos os elementos que influenciam o avanço do 
elemento de trabalho considerado (números 
pares); 
.3, .5 ... Todos os elementos que influenciam o retorno de 
trabalho 
.01, .02 ... Elementos entre os elementos de comando e o 
elemento de trabalho; 
0.1, 0.2 ... Elementos auxiliares (unidade de conservação, 
válvulas de fechamento) que influenciam todas as 
cadeias de comando. 
Sobreposição de sinais 
Na seqüência A + B + B - A -, ocorre sobreposição de sinais. 
Onde o desligamento de sinais se faz necessário, devemos 
escolher a maneira mais conveniente para fazê-lo. 
 
Podemos optar por válvulas: 
• De encurtamento de sinais; 
• De rolete escamoteável (gatilho); 
• De inversão (memória) 
 
Ao empregar válvula de rolete escamoteável, deve-se identificar 
com setas o sentido de comando da mesma, no esquema de 
comando de sistema. 
 
 
 
As linhas de marcação indicam que, na posição final dianteira, 
comanda-se o elemento de sinal 1.3, e, no retrocesso do cilindro, 
comanda-se o elemento de sinal 2.2. 
 104 
A seta indica que se trata de uma válvula com roletes 
escamoteáveis, que só é acionada no retrocesso do cilindro. 
 105 
Simbologia 
Transmissão e transformação de energia 
 Fonte de pressão 
 Linha de trabalho 
 Linha de comando (pilotagem) 
 Linha de escape (exaustão) 
 Linha de contorno (agrupamento de equipamentos) 
 Tubulação flexível 
 
Instalação elétrica 
 
Conexão fixa (derivação) 
 
Cruzamento de linhas não ligadas 
 Ponte de ligação de pressão fechada 
 
Conexão rápida acoplada com válvula de bloqueio (engate 
rápido) 
 Escape livre 
 
Escape dirigido 
 Silenciador 
 106 
 
Reservatório pneumático (acumulador) 
 
Filtro 
 
Separador de água com dreno manual 
 
Separador de água com dreno automático 
 
Filtro com separador de água (dreno automático) 
 
Lubrificador 
 
Unidade de conservação (símbolo