cad. Exercicios pne hid

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Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 1 
Sumário 
 
 
 
Simbologias pneumáticas e hidráulicas 3 
Fundamentos físicos - Pneumática 5 
Preparação e distribuição de ar comprimido 7 
Válvulas direcionais pneumáticas 9 
Circuitos pneumáticos de montagem 11 
Fundamentos físicos - Hidráulica 31 
Elementos hidráulicos 33 
Válvulas direcionais hidráulicas 37 
Circuitos hidráulicos de montagem 39 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eli Tadeu Gonçalves Nunes V02.06.13 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 3 
Simbologias pneumáticas e hidráulicas 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 4 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 5 
Fundamentos físicos - Pneumática 
Unidades de medida 
Pressão (P=F/A) 
1kgf/cm² ≈ 1bar ≈ 14,5psi (lbf/in² ou lbf/pol²) ≈ 10⁵Pa(N/m²) ou 100KPa ou 0,1MPa 
Força (F=PxA) 
kgf (kilograma-força) 
Área (A=F/P ou A=0,785xD²) 
cm² (centímetros quadrados) 
 
Atuador linear de dupla ação 
 
Força de avanço Área de avanço Força de recuo Área de recuo 
Fa=PxAa Aa=0,785xDa² Fr=PxAr 
Ar=Aa-Ah 
Ah=0,785xDh² 
Øe=De=diâmetro do êmbolo; Øh=Dh=diâmetro da haste; d=curso do atuador 
 
Cálculos de pressão, força e área. 
1- Transforme em kgf/cm²: 
a)35 psi b)500KPa c)44lbf/in² d)66lbf/pol² 
 
2- Calcule as áreas dos seguintes diâmetros: 
a)D=12mm b)D=0,7cm c)D=0,044m d)D=0,6dm 
 
 
 
3- Sabendo-se que uma máquina pneumática possui um cilindro de 78mm de diâmetro 
e atua com 92 psi, qual a força exercida por esse cilindro? 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 6 
4- Para levantar uma plataforma com peças metálicas é necessário que um cilindro 
pneumático aplique 65 kgf de força, se a pressão máxima da linha é de 6 kgf/cm², 
determine o diâmetro normalizado do cilindro em questão e recalcule a nova força 
aplicada. 
Dado: diâmetros do êmbolo normalizados, em mm, de atuadores pneumáticos. 
12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 
 
 
 
 
 
 
5- Um cilindro pneumático de dupla ação possui De=65mm e Dh=30mm, se a pressão 
da linha é 8bar, então calcule qual a Fa e a Fr desse atuador. (De=Ø êmbolo, Dh=Ø da 
haste, Fa=força de avanço e Fr=força de recuo). 
 
 
 
 
6- Para movimentar uma mesa de peças é utilizado um atuador de dupla ação sem 
haste, se o mesmo possui um De= 42mm e a pressão da máquina é de 600kPa, então 
determine qual é a Fa e Fr desse atuador. 
 
 
 
 
 
7- Uma furadeira utiliza um atuador de dupla ação e haste passante pneumático, para 
poder realizar o movimento de subir e descer, se a pressão da rede é de 7 bar e o 
De=58mm e o Dh=34mm, então qual é a Fa e a Fr do atuador em questão? 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 7 
Preparação e distribuição de ar 
comprimido 
 
Descrição 
1- Filtro de sucção 
2- Compressor 
3- Acoplamento mecânico 
4- Motor elétrico 
5- Resfriador 
6- Secador 
7- Reservatório 
8- Manômetro 
9- Válvula de segurança (alívio) 
10- Tubulação principal (rede primária) 
11- Tomadas de ar (rede secundária) 
12- Dreno ou purgador 
13- Unidade de conservação 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 8 
 
ELEMENTO FUNÇÃO TIPOS/ ELEMENTOS 
 
 
Filtro de 
Sucção 
Retira as impurezas do ar atmosférico. 
- Espuma. 
- Celulose. 
 
 
Compressor 
Produz o ar comprimido. 
- Pistão. 
- Palhetas. 
- Parafuso. 
- Lóbulos. 
 
 
Resfriador 
Diminui a temperatura do ar comprimido. 
- Resfriador a ar. 
- Resfriador a água. 
 
 
Secador 
Retira a umidade presente no ar comprimido. 
- Absorção (reação 
química). 
-Adsorção (processo 
físico). 
- Resfriamento. 
 
 
Reservatório 
- Armazenar o ar comprimido. 
- Estabilizar a saída de ar comprimido. 
- Ajuda a eliminar o condensado através do dreno. 
- Vertical. 
- Horizontal. 
 
Válvula de 
segurança 
Limita a pressão máxima do reservatório. 
 
Pressostato 
Converte pressão em sinal elétrico, no caso dos 
compressores serve para desligar o motor elétrico. 
 
Tubulações 
Distribuem o ar comprimido. Materiais: 
- Aço galvanizado. 
- PPR (polipropileno Random). 
- Alumínio. 
- Borracha sintética com reforço. 
- Poliuretano/ Polietileno (ligações após a unidade 
de conservação). 
- Rede aberta (há 
queda de pressão). 
- Rede fechada (a 
queda de pressão é 
mínima). 
 
 
Unidade de 
conservação 
- Filtrar partículas líquidas e sólidas do ar 
comprimido. 
- Medir e regular a pressão de consumo. 
- Lubrificar o ar comprimido. 
- Filtro com copo 
condensador. 
- Manômetro c/ válvula 
reguladora de pressão. 
- Lubrificador. 
Drenos 
São válvulas responsáveis por eliminar o 
condensado. 
- Manual. 
- Automático. 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 9 
Válvulas direcionais pneumáticas 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 10 
 
Identifique as válvulas direcionais (V.D.) e complete com as normas DIN e ISO: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1) 
2) 
3) 
4) 
5) 
6) 
7) 
8) 
9) 
10) 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 11 
Circuitos pneumáticos de montagem 
 
1- Acionamento direto Descrição 
 
1- Atuador de simples ação e retorno 
por mola 
2- V.D. 3/2 vias NF acionada por 
botão e retorno por mola 
3- Unidade de conservação 
 
2- Acionamento indireto Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 12 
3.0- Avanço manual e recuo automático (Esquema de comando de posição) 
 
3.1- Avanço manual e recuo automático (Esquema de comando de sistema) 
 
Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 13 
4- Ciclo automático (Esquema de comando de sistema) 
 
 
 
 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5- 
 
 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 14 
5- Acionamentos independentes 
 
 
 
 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5- 
6- 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 15 
6- Acionamentos simultâneos (bimanual) 
 
 
 
 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5- 
6- 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 16 
7- Avanço e recuo com velocidade controlada 
 
 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5- 
6- 
 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 17 
8- Avanço com velocidade controlada e recuo rápido 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5- 
6- 
7- 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 18 
9- Avanço manual e recuo temporizado com controle de velocidade de avanço e recuo 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5-6- 
7- 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 19 
10- Ciclo automático com válvula de sequência 
 
 
 
 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5- 
6- 
7- 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 20 
11- Contagem de ciclos 
 
 
Descrição 
1- 
2- 
3- 
4- 
5- 
6- 
7- 
8- 
9- 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 21 
12- Sequência de movimentos: A+B+A-B- 
 
 
 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 22 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 23 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 24 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 25 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 26 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 27 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 28 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 29 
 
 
 Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 30 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 31 
Fundamentos físicos - Hidráulica 
 
Unidades de medida 
Pressão (P=F/A) 
1kgf/cm² ≈ 1bar ≈ 14,5psi (lbf/in² ou lbf/pol²) ≈ 10⁵Pa(N/m²) ou 100KPa ou 0,1MPa 
Força (F=PxA) 
kgf (kilograma-força) 
Área (A=F/P ou A=0,785xD²) 
cm² (centímetros quadrados) 
Velocidade 
V= Q .(0,17) 
 A 
 
Atuador hidráulico de dupla ação 
 
Força de 
avanço 
Área de 
avanço 
Força de 
recuo 
Área de recuo 
Velocidade de 
avanço 
Velocidade de 
recuo 
Fa=PxAa Aa=0,785xDa² Fr=PxAr 
Ar=Aa-Ah 
Ah=0,785xDh² 
Va= Q .(0,17) 
 Aa 
Vr= Q .(0,17) 
 Ar 
Øe=De=diâmetro do êmbolo; Øh=Dh=diâmetro da haste; d=curso do atuador 
 
Cálculos de pressão, força, área e velocidade. 
1- Transforme em kgf/cm²: 
a)190 psi b)150MPa c)110lbf/in² d)720lbf/pol² 
 
 
2- Calcule as áreas dos seguintes diâmetros: 
a)D=75mm b)D=8cm c)D=0,066m d)D=0,95dm 
 
 
 
V= velocidade(m/s) 
Q= vazão (lpm ou l/min)(litros por minuto) 
A= área (cm²) 
0,17= fator de conversão de unidades 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 32 
3- Calcule a pressão do sistema e a força necessária, em kgf, para levantar o veículo 
em questão: 
 
1kg≈1kgf 
 
 
 
 
4- Sabendo-se que uma prensa hidráulica possui um cilindro com 78mm de diâmetro 
do êmbolo e 42mm de diâmetro da haste, a pressão da linha é de 160kgf/cm² e a 
vazão da bomba é 12 l/min, sendo assim calcule a Fa(força de avanço) Fr (força de 
recuo) a Va(velocidade de avanço) e Vr(velocidade de recuo). 
 
 
 
 
 
 
5- Em uma retífica para acabamento de peças, o movimento da mesa é feito através 
um cilindro hidráulico de dupla ação com haste passante, se a pressão da máquina é 
de 60 bar, a vazão da bomba é de 8 lpm, o De=35mm e o Dh=24mm, calcule qual a Fa, 
Fr, Va e Vr desse atuador. 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 33 
Elementos hidráulicos 
 
 
Descrição 
1- Atuador de dupla ação 
2- Válvula direcional 
3- Filtro de pressão 
4- Válvula limitadora de pressão (válvula de segurança) 
5- Manômetro 
6- Bomba hidráulica 
7- Acoplamento mecânico 
8- Motor elétrico 
9- Filtro de sucção 
10- Filtro de retorno 
11- Válvula de retenção 
12- Tanque ou reservatório 
13- Unidade hidráulica 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 34 
ELEMENTO FUNÇÃO/ DENOMINAÇÃO TIPOS/ ELEMENTOS 
 
 
Bomba 
Gera vazão, deslocamento de fluído. 
-Engrenagens. 
-Palhetas. 
-Pistão 
 
Limitadora de 
pressão 
Limita a pressão máxima do circuito. 
Fluídos 
hidráulicos 
-Transmitir energia. 
- Lubrificar partes móveis 
-Vedar folga entre componentes. 
- Ajudar na dissipação de calor. 
- Mineral (derivado do 
petróleo). 
- Sintético ( compostos 
químicos resistentes ao 
fogo). 
 
 
Filtro 
Tem a função de retirar as impurezas do fluído 
hidráulico. 
- Sucção. 
- Pressão. 
- Retorno. 
Tubulações Distribuem fluído hidráulico para o circuito. 
- Rígidas (tubos de aço 
sem costura). 
- Flexíveis (mangueiras 
de borracha sintética 
com reforço em aço). 
 
Acumulador 
- Manter a pressão. 
- Repor vazamentos. 
- Absorver impactos na rede. 
- Membrana. 
- Bexiga. 
- Pistão. 
 
Rotâmetro 
Mede a vazão de fluído. 
 
Manômetro 
Mede a pressão hidráulica. 
FENÔMENOS HIDRÁULICOS 
CAVITAÇÃO 
É um fenômeno que ocorre quando há vácuo em excesso na linha de sucção 
da bomba, geralmente associado ao filtro de sucção obstruído. 
AERAÇÃO 
Se caracteriza pela presença indesejada de ar no fluido hidráulico, o que faz 
com que os componentes hidráulicos operem irregularmente, uma das 
principais causas de aeração é o nível de óleo baixo do reservatório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 35 
Reservatório 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 36 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 37 
Válvulas direcionais hidráulicas 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 38 
Identifique as válvulas direcionais (V.D.) e complete com a norma DIN: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1) 
2) 
3) 
4) 
5) 
6) 
7) 
8) 
9) 
10) 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 39 
Circuitos hidráulicos de montagem 
 
 
1- Atuador dupla ação Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 40 
 
 
2- Atuador rotativo Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3- Atuador dupla ação telescópico Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 41 
 
 
4- Avanço controlado (controle de saída) Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5- Avanço rápido e aproximação lenta Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 42 
 
 
6- Sequência de movimentos 
 
 
 
 
 
Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 43 
7- Circuito com 2 pressões 
 
 
 
Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 44 
 
 
8- Circuito com carga 
 
 
 
 
 
Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 45 
 
 
9- Circuito com acumulador 
 
 
 
 
 
Descrição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 46 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 47 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 48 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 49Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 50 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 51 
 
 
 
Caderno de exercícios 
PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA 52