Circuitos fluido mecânicos aula 2

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Circuitos fluido mecânicos aula 2 
� O termo pneumática é derivado do grego Pneumos ou Pneuma (respiração, sopro) e é 
definido como a parte da Física que se ocupa da dinâmica e dos fenômenos físicos 
relacionados com os gases ou vácuos. 
� Pneumática é a ciência que estuda as propriedades físicas do ar e de outros gases. 
� Pneumática utiliza ar sobre pressão (ar comprimido) para transmitir movimento 
mecânico (linear ou rotativo) multiplicando forças. 
� Ar – compressível. 
� Óleo / água – incompressível. 
� Ar comprimido – ar atmosférico com volume reduzido. 
VANTAGENS 
� Energia facilmente armazenável e transportável; 
� O meio de transporte de energia, o ar é constantemente renovado pela sucção do 
compressor, sem problemas de envelhecimento, e não são necessárias canalizações de 
retorno; 
� O ar, como fluido de trabalho, não causa problemas ao meio ambiente; 
� Velocidades dos atuadores relativamente grandes; 
� Fácil integração com a microeletrônica; 
� Possibilidade de integração com sistemas de automação e controle; 
� Boa relação potência/peso; 
� Padronização e robustez dos componentes pneumáticos; 
� Enorme flexibilidade de usos e aplicações; 
� Fácil variação das forças e velocidades de atuação; 
� Durabilidade, segurança e facilidade de operação; 
� Utilizável em ambientes explosivos; 
� A sobrecarga não causa problemas de danos nos componentes; 
� Praticamente insensíveis às mudanças de temperatura, os componentes pneumáticos 
podem ser usados em altas temperaturas. 
 
DESVANTAGENS 
� Desuniformidade de deslocamento, devido à compressibilidade do ar 
� Limitação das forças máximas de trabalho 
� Pouco amortecimento, devido à baixa viscosidade do ar, propiciando o surgimento de 
oscilações no movimento; 
� Maiores custos da energia com o ar comprimido, comparado com os da energia 
elétrica; 
� Ruídos 
� Liberação de óleo nebulizado no ambiente de trabalho. 
 
PRINCÍPIOS FÍSICOS DO AR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GERAÇÃO PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
Compressores são máquinas ou equipamentos responsáveis por admitir ou sugar o ar da 
atmosfera, comprimi-lo e enviá-lo para uma reservatório que o armazenará. 
Critérios para a escolha de um compressor: 
� Volume fornecido: teórico e efetivo. 
� Pressão: de regime ou de trabalho. 
� Acionamento: motor elétrico ou de explosão (gasolina, álcool ou diesel). 
 
 
 
COMPRESSORES DE PISTÃO SIMPLES 
� Contamina o ar com óleo 
� Compressão pulsante 
� Baixo custo 
� Trabalha geralmente entre 3 e 7 bar 
 
COMPRESSORES DE DUPLO PISTÃO 
� Contamina o ar com óleo 
� Compressão pulsante 
� Baixo custo 
� Pressão normal de trabalho 7 bar 
 
COMPRESSORES DE DIAFRAGMA OU MEMBRANA 
 
 
COMPRESSORES DE PALHETA 
 
 
COMPRESSOR DUPLO PARAFUSO 
 
COMPRESSOR DE ROOTS OU LÓBULOS 
 
RESERVATÓRIOS DE AR COMPRIMIDO 
Funções dos reservatórios de ar comprimido: 
• estabilizar a distribuição do ar comprimido; 
• eliminar oscilações de pressão na rede; 
• separar parte da umidade existente no ar; 
• garantir reserva de ar. 
O tamanho do reservatório depende: 
• do volume de ar fornecido pelo compressor; 
• do consumo de ar; 
• da rede de distribuição; 
• da regulagem do compressor; 
• da diferença de pressão na rede. 
 
PREPARAÇÃO DO AR 
Secagem por resfriamento 
O resfriador posterior é um trocador de calor utilizado para resfriar o ar comprimido. 
Como conseqüência deste resfriamento, permite-se retirar cerca de 75% a 90% do vapor de 
água contido no ar, bem como vapores de óleo; além de evitar que a linha. 
É necessário eliminar ou reduzir ao máximo esta umidade. O ideal seria eliminá-la do ar 
comprimido de modo absoluto, o que é praticamente impossível. 
Ar seco industrial não é aquele totalmente isento de água; é o ar que, após um processo de 
desidratação, flui com um conteúdo de umidade residual de tal ordem que possa ser utilizado 
sem qualquer inconveniente. 
 
Secagem Por Absorção 
Este processo é também chamado de Processo Químico de Secagem, pois o ar é conduzido no 
interior de um volume através de uma massa higroscópica, insolúvel ou deliqüescente que 
absorve a umidade do ar, processando-se uma reação química. 
As substâncias higroscópicas são classificadas como insolúveis quando reagem quimicamente 
com o vapor d'água, sem se liquefazerem. 
São deliqüescentes quando, ao absorver o vapor d'água, reagem e tornam-se líquidas. 
 
 
 
Secagem Por Adsorção 
É a fixação das moléculas de um adsorvato na superfície de um adsorvente geralmente poroso 
e granulado, ou seja, é o processo de depositar moléculas de uma substância (ex. água) na 
superfície de outra substância, geralmente sólida (ex.SiO2). 
É admitido como teoria que na superfície dos corpos sólidos existem forças desbalanceadas, 
influenciando moléculas líquidas e gasosas através de sua força de atração. 
 O processo de adsorção é regenerativo; a substância adsorvente, após estar saturada de 
umidade, permite a liberação de água quando submetida a um aquecimento regenerativo. 
 
 
REDE DE DISTRIBUIÇÃO 
 
 
 
Escolha do diâmetro de uma tubulação: 
O diâmetro de uma tubulação da rede de ar comprimido deve ser escolhido de maneira que a 
queda de pressão não ultrapasse 0,1 bar, mesmo se houver um crescente consumo de ar. 
Quanto maior for a queda de pressão, menor será a rentabilidade e a capacidade do sistema. 
Considerações para o dimensionamento da tubulação: 
 - volume corrente (vazão); 
 - comprimento da rede; 
 - queda de pressão admissível; 
 - pressão de trabalho; 
 - número de partes de estrangulamento na rede. 
Observação: considerar comprimento de reserva para futuras instalações. 
 
Materiais utilizados nas redes: 
Rede primária: 
 - cobre; 
 - latão; 
 - aço-liga; 
 - tubo de aço preto (galvanizado); 
 - tubos sintéticos (plástico). 
 Rede secundária: 
 - materiais à base de borracha (menos usado); 
 - materiais à base de polietileno (mais usado). 
Conexões: acessórios utilizados para unir tubulações e também demais componentes do 
circuito como, por exemplo, válvulas, atuadores, etc. 
 
 Conexões de tubos metálicos: 
- com anel de corte; 
- com anel de pressão; 
- conexões rebordadas; 
- de engate rápido, etc. 
 Conexões de mangueiras: 
- conexões com porcas; 
- conexão espigão; 
- conexões de engate rápido, etc.