Pneumatica teoria pratica

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Energia
Em senso comum o uso da palavra energia associa-se geralmente à 
capacidade para executar trabalho ou realizar uma ação. 
Qualquer ação realizando trabalho - por exemplo, mover um 
objeto, deformá-lo ou a fazê-lo ser percorrido por uma corrente 
elétrica- está "gastando" a energia que possui transferindo-a ao 
sistema sobre o qual realiza o trabalho. 
Energia Hidráulica e
 Pneumática
A energia hidráulica é a energia obtida a partir da 
energia potencial de uma massa de fluido.
 A forma na qual ela se manifesta na natureza é nos 
fluxos de água, como rios e lagos e pode ser aproveitada 
por meio de um desnível ou queda d'água. 
Pode ser convertida na forma de energia mecânica.
A Energia Pneumática provém da compressão do ar 
atmosférico em um reservatório, transformando-o em ar 
comprimido a uma dada pressão de trabalho. 
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. É também o estudo 
da conservação da energia pneumática em energia 
mecânica, através dos respectivos elementos de trabalho.
Aplicações
Seleção de aplicação
Princípios físicos
Hidráulica e pneumática são tecnologias associados a 
geração, controle e transmissão de fluídos 
pressurizados.
Fluido - Substância que se deforma continuamente sob 
a aplicação de uma pressão (tensão de cisalhamento), 
não importando quão pequena possa ser.
Principio de Pascal
A pressão que se aplica a um fluido se transmite 
integralmente a todos os seus pontos bem como às 
paredes do recipiente que o contém.
Principio de Pascal
Exemplo
F1 = 25Kgf
F2 = X
A1 = 10 cm²
A2 = 100 cm²
Pneumática
"Pelas razões mencionadas e à vista, posso chegar à 
conclusão de que o homem dominará e poderá 
elevar-se sobre o ar mediante grandes asas 
construídas por si, contra a resistência da 
gravidade".
Como meio de racionalização do trabalho, o ar 
comprimido encontra, cada vez mais, campo de 
aplicação na indústria, assim como a água, a energia 
elétrica, etc.
Vantagens e desvantagens
1) - Incremento da produção com investimento 
relativamente pequeno.
2) - Redução dos custos operacionais.
A rapidez nos movimentos pneumáticos e a libertação do 
operário (homem) de operações repetitiva possibilitam o 
aumento do ritmo de trabalho, aumento de produtividade e, 
portanto, um menor custo operacional.
3) - Robustez dos componentes pneumáticos.
A robustez inerente aos controles pneumáticos torna-os 
relativamente insensíveis a vibrações e golpes, permitindo que 
ações mecânicas do próprio processo sirvam, de sinal para as 
diversas seqüências de operação; são de fácil manutenção.
4) - Facilidade de implantação.
Pequenas modificações nas máquinas convencionais, aliadas à 
disponibilidade de ar comprimido, são os requisitos necessários 
para implantação dos controles pneumáticos.
5) - Resistência a ambientes hostis.
Poeira, atmosfera corrosiva, oscilações de temperatura, umidade, submersão 
em líquidos raramente prejudicam os componentes pneumáticos, quando 
projetados para essa finalidade.
6) - Simplicidade de manipulação.
Os controles pneumáticos não necessitam de operários especializados para 
sua manipulação.
7) - Segurança.
Como os equipamentos pneumáticos envolvem sempre pressões moderadas, 
tornam-se seguros contra possíveis acidentes, quer no pessoal, quer no 
próprio equipamento, além de evitarem problemas de explosão.
8) - Redução do número de acidentes.
A fadiga é um dos principais fatores que favorecem acidentes; a implantação 
de controles pneumáticos reduz sua incidência (liberação de operações 
repetitivas)
Limitações
1) - O ar comprimido necessita de uma boa preparação
para realizar o trabalho proposto: remoção de impurezas, 
eliminação de umidade para evitar
corrosão nos equipamentos, engates ou travamentos e maiores 
desgastes nas partes móveis
do sistema.
2) - Os componentes pneumáticos são normalmente
projetados e utilizados a uma pressão máxima de 1723,6 kPa. 
Portanto, as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros 
sistemas. Assim, não é conveniente o uso de controles pneumáticos 
em operação de extrusão de metais. Provavelmente, o seu uso é 
vantajoso para recolher ou transportar as barras extrudadas.
3) Velocidades muito baixas são difíceis de ser obtidas com o ar 
comprimido devido às suas propriedades físicas. Neste caso, 
recorre-se a sistemas 
mistos (hidráulicos e pneumáticos).
4) - O ar é um fluido altamente compressível - O ar é um 
fluido altamente compressível, portanto, é impossível se 
obterem paradas intermediárias e velocidades uniformes.
O ar comprimido é um poluidor sonoro quando são efetuadas 
exaustões para a atmosfera. Esta poluição pode ser evitada com o 
uso de silenciadores 
nos orifícios de escape.
Propriedades Físicas do Ar
Compressibilidade
Difusibilidade
Expansibilidade
Elasticidade
A extrusão é um processo de produção de componentes 
mecânicos de forma semi-contínua onde o material é forçado 
através de uma matriz adquirindo assim a forma pré determinada 
pelo projetista da peça.
Esquema do processo de extrusão:1-rosca sem fim; 2-alimentador; 3-matriz; 
4-produto extrudado
Balança de vara
Compressibilidade
Elasticidade
Difusibilidade
Expansibilidade
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Segundo nível
Terceiro nível
Quarto nível
Quinto nível
Peso do ar
Como toda matéria concreta, o ar tem peso. B1 e B2 na mesma temperatura e pressão.
De um dos balões, retira-se o ar através de uma bomba
de vácuo.
Coloca-se outra vez o balão na balança (já sem o ar) e 
haverá o desequilíbrio causado pela falta do ar.
Um litro de ar, a 0°C e ao nível do mar, pesa 1,293 x 
10-3 kgf.
Atmosfera
Camada formada por gases, principalmente por oxigênio (O2 ) e 
nitrogênio (N2), que envolve toda a superfície terrestre, 
responsável pela existência de vida no planeta.
Pressão Atmosférica
A atmosfera exerce sobre nós uma força equivalente ao seu peso, 
mas não a sentimos, pois ela atua em todos os sentidos e direções 
com a mesma intensidade.
Variação da Pressão Atmosférica
com Relação à Altitude
Medição da Pressão Atmosférica
Torricelli mostrou que a pressão atmosférica pode ser medida 
por uma coluna de mercúrio. Enchendo-se um tubo com 
mercúrio e invertendo-o em uma cuba cheia com mercúrio, ele 
descobriu que a atmosfera padrão, ao nível do mar, suporta uma 
coluna de mercúrio de 760 mm de altura.
AC /Produção e Distribuição 
Compressores
Definição
Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de 
um certo volume de ar, admitido nas condições atmosféricas, 
até uma determinada pressão, exigida na execução dos 
trabalhos realizados pelo ar comprimido.
Definição Segundo os Princípios de 
Trabalho
Deslocamento Positivo
Deslocamento dinâmico
Baseia-se fundamentalmente na redução de volume. O ar é admitido em uma câmara 
isolada do meio exterior, onde seu volume é gradualmente diminuído, processando-se a 
compressão. Quando uma certa pressão é atingida, provoca a abertura de válvulas de 
descarga, ou simplesmente o ar é empurrado para o tubo de descarga durante a 
contínua diminuição do volume da câmara de compressão.
A elevação da pressão é obtida por meio de conversão de energia cinética em 
energia de pressão, durante a passagem do ar através do compressor. O ar admitido
é colocado em contato com impulsores (rotor laminado) dotados de alta 
velocidade. Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e conseqüentemente 
os impulsores transmitem energia cinética ao ar.
Posteriormente, seu escoamento é retardado por meio de difusores, obrigando a 
uma elevação na pressão.Compressor alternativo
Compressor de êmbolo
Compressor de membrana
Compressor de membrana
Compressor rotativo
Compressor de palhetas
Compressor de duplo parafuso
Compressor roots
VANTAGENS
1-O movimento é de rotação;
2-A velocidade de rotação é alta, o que permite 
acoplamento direto e dimensões reduzidas;
3-O rendimento volumétrico é alto e independente da 
relação de pressão do compressor;
4-A ausência de válvulas, a não ser a da retenção de 
carga;
5-O arrefecimento pode ser feito durante a compressão 
por meio de óleo;
6-O funcionamento é silencioso.
DESVANTAGENS
1-A lubrificação tem que ser eficiente;
2-A contaminação do gás com óleo lubrificante, o que 
exige um separador de óleo na instalação;
3-Desgaste apreciável por atrito entre os rotores e a 
carcaça;
4-Fugas internas de gás.
Diagrama AC
Vazão X Pressão
Vazão X Pressão
Separador de condensado
A presença de umidade no ar comprimido é sempre prejudicial 
para as automatizações pneumáticas, pois causa sérias 
conseqüências.
É necessário eliminar ou reduzir ao máximo essa umidade. O 
ideal seria eliminá-la do ar comprimido de modo absoluto, o que 
é praticamente impossível.
Em alguns casos, um secador chega a 
custar 25% do valor total da unidade de 
produção de AC.
Secagem por refrigeração
Secagem por absorção
É a fixação de um elemento, geralmente 
líquido ou gasoso, no interior da massa de 
um absorsor sólido, resultante de um 
conjunto de reações químicas. 
Em outras palavras, é o método que 
utiliza em um circuito uma substância 
sólida, com capacidade de absorver outra 
substância líquida ou gasosa.
Topologia da rede
Regras básicas
Cilindro de simples ação
Cilindro de dupla ação
Outros tipos de cilindros
Cilindros pneumáticos duplex – geminado Tandem
Cilindros pneumáticos de impacto
Cilindro pneumático com amortecimento
É importante sabermos que os cilindros pneumáticos podem ser fornecidos 
com ou sem amortecimento nos fins de curso, dependendo das condições de 
aplicação.
Este amortecimento tem a finalidade de evitar cargas de choque, 
transmitidas aos cabeçotes (tampas) e ao êmbolo, no final de cada curso, 
amenizando-as.
Na prática o usual é encontrarmos a aplicação de amortecimento em 
cilindros que possuam diâmetros acima de 30mm e cursos acima de 
50mm.
Amortecimento no retorno
Amortecimento no avanço
Atuadores rotativos
O ar comprimido é admitido pela conexão A, deslocando o êmbolo e a haste para a 
direita.
· O ar na outra câmara do êmbolo oposto é descarregado pela conexão B.
· O deslocamento da haste para a direita é transmitido à engrenagem como 
movimento rotativo no sentido anti-horário.
Motor de palhetas
Válvulas direcionais 
Conceitualmente, as válvulas de controle 
direcional ou simplesmente válvulas direcionais 
são utilizadas para determinar as direções 
(alimentação, inversão, descarga ou bloqueio) 
que o fluxo de ar comprimido deve seguir, a fim 
de realizar um trabalho proposto.
Válvula tipo carretel
Aplicação com cilindro de dupla ação
Simbologia
Situação 2
Tipo de acionamento
Na simbologia, além das posições e vias da válvula direcional, também devemos indicar 
qual o método utilizado no acionamento da válvula.
botão
pedal rolete
alavanca
Válvulas auxiliares
exemplo
Exemplo
Exemplo
Válvulas de fluxo
Válvulas de pressão
Eletro pneumática
Circuito de acionamento 
usando botão com trava.
Acionamento cilindro dupla ação com válvula 3/2vias
Liga desliga com selo
Manobra com intertravamento
Liga/desliga com 2 NA
Oscilador temporizado
	Slide 1
	Energia Hidráulica e
 Pneumática
	Slide 3
	Aplicações
	Seleção de aplicação
	Princípios físicos
	Principio de Pascal
	Principio de Pascal
	Exemplo
	Pneumática
	Vantagens e desvantagens
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	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Propriedades Físicas do Ar
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	Balança de vara
	Compressibilidade
	Elasticidade
	Difusibilidade
	Expansibilidade
	Peso do ar
	De um dos balões, retira-se o ar através de uma bomba
de vácuo.
	Atmosfera
	Pressão Atmosférica
	Variação da Pressão Atmosférica
com Relação à Altitude
	Medição da Pressão Atmosférica
	AC /Produção e Distribuição 
	Definição Segundo os Princípios de Trabalho
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	Compressor alternativo
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	Compressor de membrana
	Compressor rotativo
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	Slide 44
	Diagrama AC
	Vazão X Pressão
	Vazão X Pressão
	Separador de condensado
	Secagem por refrigeração
	Secagem por absorção
	Topologia da rede
	Slide 52
	Regras básicas
	Cilindro de simples ação
	Slide 55
	Cilindro de dupla ação
	Outros tipos de cilindros
	Cilindro pneumático com amortecimento
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	Amortecimento no avanço
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	Atuadores rotativos
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	Motor de palhetas
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	Slide 69
	Válvulas direcionais 
	Válvula tipo carretel
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	Aplicação com cilindro de dupla ação
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	Simbologia
	Situação 2
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	Slide 82
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	Válvulas auxiliares
	exemplo
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	Exemplo
	Slide 92
	Exemplo
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	Válvulas de fluxo
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	Válvulas de pressão
	Eletro pneumática
	Acionamento cilindro dupla ação com válvula 3/2vias
	Liga desliga com selo
	Manobra com intertravamento
	Liga/desliga com 2 NA
	Oscilador temporizado