Apostila de SHP Pneumática etapa 3

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UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS - UNIPAC 
FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS DE CONSELHEIRO LAFAIETE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMAS PNEUMÁTICOS E PRODUÇÃO DE AR COMPRIMIDO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Professor: Edilberto da Silva Souza 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONSELHEIRO LAFAIETE 
2010 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO 
2. SISTEMA PNEUMÁTICO 
3. HISTÓRICO 
4. PRESSÃO 
5. PRINCÍPIO DE GERAÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
6. TIPOS DE COMPRESSORES 
7. PROPRIEDADES 
8. VANTAGENS E DESVANTAGENS SOBRE A HIDRÁULICA 
9. COMPONENTES 
10. INTERPRETAÇÃO DE SISTEMAS 
11. CONCLUSÃO 
12. REFERÊNCIAS 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Na indústria, é possível utilizar-se de diversas formas de transformação de energia, 
como a energia elétrica, a hidráulica e a pneumática. 
O ar comprimido é uma importante forma de energia, resultado da compressão do ar 
ambiente (atmosférico), cuja composição é uma mistura de oxigênio (aproximadamente 
20,5%), nitrogênio (aproximadamente 79%) e alguns gases raros. 
Para a geração de ar comprimido são usados compressores. 
O ar comprimido permite que haja uma velocidade controlada, precisão de 
posicionamento e uma portabilidade na utilização dos equipamentos. A sua associação 
com outras fontes de energia permite que seja possível aumentar a versatilidade, 
ampliando a sua utilização e a redução de custos. 
É facilmente encontrado na natureza, mas não é uma fonte muito econômica. A sua 
transformação e utilização requerem um maior esforço e investimento inicial em 
equipamentos que permitam obter uma maior qualidade de ar. O homem moderno 
NÃO quer mais usar sua força muscular para movimentar mais nada. Hoje em dia, ele 
já é dependente do controle remoto e quer conforto total que vai desde mudar o canal 
de uma tv a controlar uma máquina à distância. Trocar de canal é muito simples, pois 
não necessita de uma força considerável no seletor da tv, entretanto nas máquinas a 
coisa é mais séria, pois, às vezes, precisa-se de força de várias toneladas para 
movimentar um equipamento. 
Comandos Hidráulicos e Pneumáticos, que é o meio mais moderno e atual de 
geração das FORÇAS que movimentam as máquinas. A Hidráulica e a Pneumática 
sobressaem-se dos demais sistemas de geração de energia, pela sua SIMPLICIDADE, 
FACILIDADE DE MANUTENÇÃO, CONFORTO E SEGURANÇA que proporciona ao 
homem moderno. 
 A Direção Hidráulica e os freios nos automóveis e aviões, o Laboratório de 
Manufaturas que usa a força pneumática/hidráulica para movimentar robôs e realizar 
tarefas totalmente automáticas, de acordo com a programação dos computadores, as 
Portas Automáticas dos ônibus, o motorzinho e o sugador dos dentistas, o Trem de 
pouso e os Comandos de Voo dos aviões, a retroescavadeira, a Betoneira e o 
caminhão do lixo que compacta os resíduos na carroceria dos caminhões, a Furadeira, 
a Aparafusadeira, a Prensa e inúmeras outras máquinas portáteis são exemplos 
práticos da utilização da força pneumática e hidráulica. 
 
2. SISTEMA PNEUMÁTICO 
 
É um mecanismo que funciona com ar comprimido. É composto de tubulações e 
válvulas cuja função é transformar a pressão do fluido ali confinado, em força mecânica 
com movimento controlado. Os circuitos pneumáticos normalmente são utilizados para 
transmitir movimento em equipamentos que não necessitam de grande esforço de 
operação, pois sua principal característica é trabalhar com baixa pressão e pouca força 
de movimentação. Exemplos de atuação da força pneumática: máquinas de 
manufaturas, abertura e fechamento da porta de ônibus, ferramentas pneumáticas 
(brocas de dentista, martelo, furadeira, aparafusadeira, britadeira, dosadora, lixadeira, 
soldadora, etc.), freio a ar, cilindros lineares e /ou rotativos, motores pneumáticos, 
válvulas de controle, injetoras, prensas de impacto, sistemas de pintura, robótica e 
outras infindáveis aplicações. 
 
3. HISTÓRICO 
 
No século III a.C., na Alexandria, o grego KTESÍBIOS fundou a Escola de 
Mecânicos, tornando-se o precursor da técnica de comprimir o ar para realizar um 
trabalho mecânico. Tem-se registros de sua invenção, uma catapulta pneumática, que 
tinha a finalidade de pressurizar o ar para tocar um órgão musical. Foi reconstituída em 
1960 para comprovar a sua eficiência. Tal invento por falta de recursos na época e por 
não existirem materiais adequados à sua construção (metalurgia), tornaram-se 
esquecidos ao longo do tempo, até que na primeira Revolução Industrial JAMES WATT 
inventou a máquina a vapor, dando início a produção industrial de inúmeros 
equipamentos pneumáticos que aumentam a cada dia por força dos benéficos da 
automação. 
 Há pouco mais de duas décadas atrás, um torneiro mecânico sempre corria o 
risco de perder o dedo numa máquina. Hoje, tudo que ele tem a fazer é apertar botões 
no computador que comanda a máquina (CNC – máquinas de controle numérico). 
Todas as operações da máquina são realizadas automaticamente. A escolaridade dos 
operários melhorou. As grandes indústrias do Vale do Paraíba, exigem pelo menos o 2º 
grau completo ao seu quadro de funcionários. Em contraste, na linha de montagem, 
basta procurar que é possível encontrar até engenheiros e economistas apertando 
parafusos. Eles não se atualizaram nas áreas da moderna tecnologia de automação 
pneumática, elétrica, eletrônica, hidráulica, mecatrônica e/ou robótica e, não 
conseguiram empregos melhores com seus diplomas. As fábricas se modernizaram e 
cortaram empregos daqueles que não acompanharam a evolução tecnológica. 
 
4. PRESSÃO 
 
Pressão é o termo que define quanta força é aplicada numa certa área. A 
definição técnica de pressão é força por unidade de área. P = F / A. Pressão Absoluta é 
a pressão medida a partir de um ponto de referência zero ou completo vácuo. É usada 
para medir pressão atmosférica. Pressão Manométrica é a pressão contida em um 
circuito, não levando em conta a pressão atmosférica. Pressão diferencial é a diferença 
entre duas pressões agindo em lados opostos a uma superfície. 
Unidades de medida de pressão pneumática encontrada nas máquinas 
industriais: Quilograma-força por centímetro quadrado (kgf/cm2), Libra por polegada 
quadrada (Lb/ pol2) que é igual à Pounds per Square Inch (PSI) no sistema Inglês, 
Pascal (pa), Bar (bar) , Polegada de mercúrio (“Hg), Polegada de água (“H2O), 
Atmosfera (atm.) . 
 
 
Tabela de conversão de unidades: 
 1 Kgf/cm2 = 14,22 PSI ; 
 1 bar = 14,5 PSI ; 
 1PSI = 6894,76 pa ; 
 1 atm. = 14,73 PSI = 29,92 “Hg = 100 Kpa . 
 
 
 
5. PRINCÍPIO DE GERAÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
 
 
Compressores são máquinas cuja principal função é fornecer uma determinada 
vazão de ar para o reservatório e a rede de distribuição que, em função da alta 
compressibilidade do ar, acumula o ar aumentando a pressão. 
Nas tomadas de consumo há ar comprimido a uma pressão constante (7 a 10 
bar) com flutuações de +/- 1bar. 
Para a obtenção dos diferentes níveis de pureza do ar comprimido (classes de 
qualidade), a ISO-8573 recomenda a seguinte sequencia padrão de equipamentos: 
 
 
 
O esquema mostra as etapas que o ar comprimido passa desde a sua geração e 
tratamento até ser distribuído nas máquinas. Em geral, o ar comprimido é produzido de 
forma centralizada e distribuído na fábrica. 
Para atender às exigências de qualidade, o ar após ser comprimido sofre um 
tratamento que envolve: 
 Filtração 
 Resfriamento 
 Secagem 
 Separação de impurezas sólida e líquidas inclusive vapor d'água 
 
 
No esquema acima, cada equipamento por onde o ar passa é representado por 
um símbolo. 
O ar é aspirado pelo compressor, que é a máquina responsável por comprimir o 
ar. O ar atmosférico a 1 bar é comprimido para 7 bar. Na entrada do compressor existe 
um filtro para reter partículas sólidas do ar do meio ambiente.Ao ser comprimido, o ar 
aquece aumentando a temperatura em sete vezes. Assim, é necessário resfriá-lo, pois 
a alta temperatura pode danificar a tubulação. Após o resfriamento o ar passa por um 
processo de secagem na tentativa de remover a água do ar que está sob a forma de 
vapor, e sofre uma filtração para, por exemplo, eliminar partículas sólidas introduzidas 
pelo compressor. O ar é armazenado num reservatório para garantir que a pressão da 
linha se mantenha constante, evitando que o compressor tenha que ser ligado e 
desligado várias vezes. 
O consumo de ar na fábrica é variável ao longo do expediente. 
Alguns compressores, como o compressor de êmbolo, geram pulsos de pressão 
na compressão do ar. O reservatório evita que esses pulsos de pressão sejam 
transmitidos para linha pneumática da fábrica. 
Do reservatório, o ar é distribuído na fábrica e em cada máquina existe uma 
unidade de tratamento de ar que irá ajustar as características do ar comprimido de 
acordo com as necessidades específicas da máquina. 
O ar comprimido é, então, convertido em trabalho mecânico pelos atuadores 
pneumáticos. 
 
 
6. TIPOS DE COMPRESSORES 
 
 
Um eficiente sistema de ar comprimido começa pela escolha do compressor 
mais adequado para cada atividade. Existem vários tipos de compressores e serão 
exemplificados alguns a seguir: 
 
Compressor de pistões - Ele desloca um pistão no interior de um cilindro através 
de uma biela e uma cambota. Comprime tanto ar como gases, com alterações muito 
pequenas. O compressor de pistões é o único modelo com capacidade para comprimir 
ar e gases a altas pressões, tal como em aplicações de ar de respiração. A 
configuração de um compressor de pistões pode ir de um único cilindro de baixa 
pressão/baixo volume a uma configuração de fases múltiplas com capacidade de 
comprimir a uma pressão muito alta. Nestes compressores, a ar é comprimido por 
fases, aumentando a pressão antes de passar para a fase seguinte, para comprimir o 
ar a uma pressão ainda mais alta. 
 
 
Compressor de Êmbolo - Baseia-se no princípio de redução de volume. 
Consiste num mecanismo biela-manivela (igual ao motor de um automóvel) 
acionado por um motor elétrico ou de combustão. O pistão aspira o ar através da 
válvula de aspiração e o comprime até atingir a pressão desejada quando abre a 
válvula de pressão. São os mais usados, pois tem uma larga faixa de operação. 
São econômicos na faixa de pressão de 8 a 10 bar. Quando a razão de 
compressão necessária é muito alta, ocorrem perdas térmicas muito altas, e 
nesse caso deve-se usar a versão multiestágio. 
 
 
 
Compressor de êmbolo monoestágio e multi-estágio. Fonte: sites.poli.usp.br 
 
 
Parafuso Rotativo - Compressor de deslocamento com pistões com a forma de 
parafuso; este é o tipo predominante de compressor utilizado atualmente. As peças 
principais do elemento de compressão de parafuso são os rotores macho e fêmea, que 
se deslocam na direção um do outro enquanto o volume entre eles e a armação da 
caixa diminui. Pode funcionar com uma alta velocidade e combinar uma elevada taxa 
de fluxo com reduzidas dimensões exteriores. 
 
 
 
Compressor rotativo multicelular (palhetas) - Dotado de um compartimento 
cilíndrico, com aberturas de entrada e saída, onde gira um rotor fora de centro. 
 
Compressor de palhetas - O rotor, a única peça em movimento contínuo, possui 
várias ranhuras ao longo do seu comprimento, nas quais se encaixam as palhetas que 
deslizam numa película de óleo. O rotor roda dentro do estator cilíndrico. Durante a 
rotação, a força centrífuga prolonga as palhetas a partir das ranhuras, formando células 
de compressão individuais. A rotação reduz o volume das células, aumentando a 
pressão do ar. O calor gerado pela compressão é controlado por injeção de óleo 
pressurizado. O ar comprimido a alta pressão é libertado pela porta de saída, sendo os 
resíduos restantes de óleo removidos pelo separador final do óleo. 
 
 
 
Compressor de membrana - Mediante a uma membrana, o êmbolo fica separado 
da câmara de sucção e compressão, no qual o ar não tem contato com as partes 
deslizantes. Utilizado em indústrias farmacêuticas, alimentícias e químicas; 
 
Fonte: sites.poli.usp.br 
 
 
 
REGULAGEM E ACIONAMENTO DOS COMPRESSORES 
 O acionamento dos compressores, é conforme as necessidade do usuário, 
podendo ser por motor elétrico ou motor a explosão. Em instalações industriais, 
aciona-se na maioria dos casos, com motor elétrico. Tratando-se de uma estação 
móvel, emprega-se para o acionamento um motor a explosão (gasolina ou óleo diesel). 
 Para combinar o volume de fornecimento com o consumo de ar, é necessária 
uma regulagem dos compressores. Dois valores limites são pré-estabelecidos: pressão 
Máxima e pressão Mínima, as quais influenciam no volume fornecido. Encontramos, 
teoricamente, diversas formas de regulagens que vão desde fechamento da sucção do 
ar até o fechamento do fornecimento de pressão, entretanto a maneira que é mais 
encontrada na prática é a regulagem intermitente que permite ao compressor funcionar 
em dois campos: fornecimento em carga e parada total. 
 Na regulagem intermitente, o ar produzido pelo compressor ao atingir a pressão 
máxima regulada, tem seu motor elétrico desligado por um pressostato (interruptor 
elétrico sensível à pressão) e ele para então de fornecer pressão, mantendo a carga já 
produzida no seu reservatório. À medida que a pressão do ar vai sendo consumida e 
baixa até um valor mínimo também pré-estabelecido, o pressostato liga novamente o 
motor elétrico e o compressor começa a trabalhar outra vez, fornecendo a pressão 
necessária para encher novamente o reservatório. 
 
 
 
REFRIGERAÇÃO DOS COMPRESSORES 
 O ar quente resultante da compressão aquece por demasia as paredes do 
cilindro que alojam o pistão de compressão. Torna-se necessário então, a refrigeração 
do cilindro para que ele permita o perfeito funcionamento do pistão. Em compressores 
de pequeno porte, serão suficientes aletas de aeração para que o calor seja dissipado. 
Compressores maiores, estão equipados, ainda mais, com um ventilador para dissipar 
o calor nas aletas. Tratando-se de uma estação de compressores com uma elevada 
potência de acionamento, uma refrigeração a ar seria insuficiente, os compressores 
devem então ser equipados com refrigeração à água . 
LUGAR DE MONTAGEM DOS COMPRESSORES 
 A estação de compressores deve ser montada dentro de um ambiente fechado, 
com proteção acústica devido ao grande barulho por ele produzido. O mantenedor de 
funcionamento do compressor deve utilizar sempre um abafador nos ouvidos. O 
ambiente deve ter boa aeração e o ar sugado para o compressor deve ser fresco, seco 
e livre de poeira. Nas indústrias de grande porte, alarmes sonoros avisam os 
mantenedores, a falha de produção de um compressor. Compressor reserva é 
automaticamente acionado não parando a linha de produção. 
MANUTENÇÃO DO COMPRESSOR 
Esta é uma tarefa importante dentro do setor industrial. É imprescindível seguir 
as instruções recomendadas pelo fabricante, que conhece os pontos vitais de 
manutenção. Um plano semanal de manutenção será previsto, e nele será programada 
uma verificação no nível de lubrificação, nos lugares apropriados e, particularmente nos 
mancais do compressor, motor e cárter. Neste mesmo prazo será prevista a limpeza do 
filtro de ar e a verificação experimental da válvula de segurança, para comprovação de 
seu real funcionamento. Será prevista, também, a verificação da tensão das correias. 
Periodicamente será verificada a fixação do volante sobre o eixo de manivelas. Drenar 
semanalmente a água acumulada no tanque do compressor e, quando seu uso é muito 
constante, drenar diariamente. 
RESERVATÓRIO DE AR COMPRIMIDO 
 O reservatório servepara a estabilização da distribuição do ar comprimido. Ele 
elimina as oscilações de pressão na rede distribuidora e, quando há 
momentaneamente alto consumo de ar, é uma garantia de reserva. A grande superfície 
do reservatório refrigera o ar suplementar, por isso se separa diretamente no 
reservatório, uma parte da umidade do ar com água. A água encontrada nos 
reservatórios de ar comprimido é resultante da condensação do ar quente de 
compressão(aspirado e comprimido com a umidade encontrada na atmosfera), 
resfriado pelo contato com o grande volume de ar fresco do reservatório. A água, mais 
pesada, repousa no fundo do tanque e deve ser, diariamente, eliminada por 
intervenção manual. 
 
 Figura 19 - Reservatório de ar comprimido 
 
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
 
 Provocada pela sempre crescente racionalização e automatização das 
instalações industriais, a necessidade de ar nas fábricas está crescendo. Cada 
máquina e cada dispositivo requer sua quantidade de ar que está sendo fornecido pelo 
compressor, através da rede distribuidora. O diâmetro das tubulações deve ser capaz 
de alimentar cada ponto de distribuição e manter uma carga de ar necessária para 
manter em operação, cada ponto de utilização. 
 A escolha do diâmetro da tubulação não é realizada por quaisquer fórmulas 
empíricas ou para aproveitar tubos por acaso existentes em depósito, mas sim 
considerando-se : 
 - volume corrente (vazão) 
 - comprimento da rede 
 - queda de pressão admissível 
 - pressão de trabalho 
 - número de pontos de estrangulamento da rede 
 
 
PREPARAÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
 Somente na prática é que encontramos exemplos onde se deve dar muito valor 
à qualidade do ar comprimido. Impurezas em forma de partículas de sujeira ou 
ferrugem, restos de óleo e umidade levam, em muitos casos à falha em instalações e 
avarias nos elementos pneumáticos. devido a isso, todo sistema pneumático deve 
possuir elementos que provoquem a filtragem e a devida limpeza do ar a ser utilizado. 
 Na preparação do ar comprimido a ser utilizado no sistema, encontramos três 
elementos básicos: Filtro, Regulador de Pressão e Lubrificador. 
 
7. PROPRIEDADES 
 
COMPRESSIBILIDADE 
 
 Um volume de ar , quando submetido por uma força exterior, como por exemplo 
um pistão pneumático (cilindro), seu volume inicial será reduzido, o ar fica preso no seu 
interior com maior pressão, retraindo o pistão, revelando uma de suas propriedades 
básicas: a compressibilidade, mostrado na figura a seguir : 
 
 
Figura - Pistão comprimido 
 
ELASTICIDADE 
 
A propriedade da elasticidade faz com que uma vez desfeita a força da 
compressibilidade, a pressão do ar faz com que ele se expanda novamente e o pistão 
volta ao seu ponto inicial distendido, agora sem pressão nenhuma ou zero de pressão. 
 
Figura - Pistão distendido 
 
EXPANSIBILIDADE 
 
O ar ocupa o lugar onde ele é colocado. Por sua qualidade expansiva, seu volume é 
variável e ele facilmente se adapta a qualquer recipiente onde é colocado. Sua forma é 
adaptada de acordo com a pressão que nele é aplicada. 
 Figuras- Expansibilidade do gás 
FORÇA
Força Aplicada e Pistão Comprimido
Força Solta e Pistão Distendido
8. VANTAGENS E DESVANTAGENS SOBRE A HIDRÁULICA 
 
Existem vantagens e desvantagens do uso da Pneumática, como exemplo, um 
compressor Rotativo Multicelular tem grande velocidade do ar na linha, mas pequena 
pressão em torno de 1 bar; e tem barulho e aquecimento do ar na saída. 
 
VANTAGENS 
 
O ar faz parte de nosso ambiente e se encontra em grande quantidade, 
praticamente em todos os lugares. Em uma troca normal de processo, como é o caso 
de sistemas hidráulicos, ele não é necessário. Isso reduz as despesas e a necessidade 
de manutenção e ainda otimiza o tempo de trabalho. Ar comprimido não deixa para trás 
impurezas como, por exemplo, as provenientes de defeito na tubulação; ele as carrega 
consigo. 
O ar comprimido necessita de tratamento adequado para realizar o trabalho 
proposto: remoção de impurezas, eliminação de umidade. 
Ar comprimido pode ser transportado em tubulações (rede) por longas distâncias. 
Isso favorece a instalação de uma central de geração de ar comprimido, a qual fornece 
o ar necessário para os pontos de consumo, com pressão de trabalho constante 
(sistema fechado). Dessa forma, a energia proveniente do ar comprimido pode ser 
distribuída por longas distâncias. 
Nenhuma linha de retorno de ar é necessária, já que a exaustão de ar é feita pela 
abertura de descarga. 
Como o ar comprimido é condicionado em reservatórios, seu transporte ou 
distribuição é muito fácil, (mesmo para distâncias consideravelmente grandes), o que 
permite que o ar possa ser utilizado a qualquer momento que se queira. 
Quanto à segurança, o trabalho realizado com ar comprimido, que não é sensível às 
mudanças de temperatura ambiental, garante um funcionamento perfeito, mesmo em 
situações térmicas extremas. Consequentemente, não exige que se instalem custosas 
proteções contra explosão. 
O sistema de filtragem torna o ar comprimido limpo e se eventualmente ocorrer 
vazamento nas tubulações, ou em outros elementos mal vedados, o ambiente não 
ficará poluído. 
Entre as inúmeras vantagens em seu uso, o ar comprimido permite alcançar altas 
velocidades de trabalho. Outra vantagem é que os elementos e ferramentas podem ser 
carregados até o momento da parada final, sendo, portanto, seguros contra 
sobrecarga. 
Com a pneumática há redução dos custos operacionais, há rapidez nos 
movimentos pneumáticos e a libertação do operário de operações repetitivas 
possibilitam o aumento do ritmo de trabalho, aumento de produtividade e, portanto, um 
menor custo operacional. 
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 sequências de operação e são de fácil manutenção. 
Há facilidade de implantação, pois pequenas modificações nas máquinas 
convencionais, aliadas à disponibilidade de ar comprimido, são os requisitos 
necessários para implantação dos controles pneumáticos. 
Poeira, atmosfera corrosiva, oscilações de temperatura, umidade, submersão 
em líquidos, raramente prejudicam os componentes pneumáticos, quando projetados 
para essa finalidade; 
Os controles pneumáticos não necessitam de operários especializados para sua 
manipulação, tendo simples a manipulação. 
Como os equipamentos pneumáticos tem-se mais segurança, pois eles 
envolvem sempre pressões moderadas, tornando-se seguros contra possíveis 
acidentes, tanto nos trabalhadores, no equipamento, além de evitarem problemas de 
explosão. 
Ocasiona, também, 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). 
- Volume: o ar a ser comprimido se encontra em quantidades ilimitadas. 
- Transporte: é facilmente transportável por tubulações. 
- Armazenagem: pode ser armazenado em reservatórios. 
- Temperatura: é insensível às oscilações de temperatura. 
- Segurança: não existe o perigo de explosão ou incêndio. 
- Construção: os elementos de trabalho são de construção simples. 
- Velocidade: permite alcançar altas velocidades de trabalho. 
- Regulagem: as velocidades e forças são reguláveis sem escala. 
- Segurança contra sobre carga: os elementos de trabalho são carregáveis até a 
parada final, sem prejuízo para o equipamento. 
 
DESVANTAGENS 
 
Embora vantajoso, o ar comprimido é um elemento energético relativamente caro, 
pois a produção, a armazenagem, bem como a distribuição das máquinas e 
dispositivos,tem um alto custo. 
Outras condições tornam o ar comprimido menos vantajoso, por exemplo, não é 
possível manter uniforme e constante a velocidade dos pistões e o escape de ar é 
ruidoso, o que obriga ao uso de silenciadores. 
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. 
Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados a uma 
pressão máxima de 1723,6kPa. 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. 
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). 
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. 
Impurezas e umidades devem ser evitadas, pois provocam desgastes nos elementos 
pneumáticos. 
O ar é econômico até uma determinada força, cujo limite é 3000 Kgf. 
O escape de ar é ruidoso. 
Custos: a produção do ar comprido é onerosa, pois depende de outra forma de 
energia. O custo do ar comprimido torna-se elevado se na rede de distribuição e 
nos equipamentos, se houverem vazamentos consideráveis. 
 
 
9. COMPONENTES 
 
9.1 UNIDADE DE CONDICIONAMENTO - LUBREFIL 
 
Após passar por todo o processo de produção, tratamento e distribuição, o ar 
comprimido deve sofrer um último condicionamento, antes de ser colocado para 
trabalhar, a fim de produzir melhores desempenhos. Neste caso, o beneficiamento do 
ar comprimido consiste na filtragem, na regulagem da pressão e na introdução de certa 
quantidade de óleo para a lubrificação de todas as partes mecânicas dos componentes 
pneumáticos. A utilização desta unidade de serviço é indispensável em qualquer tipo 
de sistema pneumático, do mais simples ao mais complexo. Ao mesmo tempo em que 
permite aos componentes trabalharem em condições favoráveis, prolonga a sua vida 
útil. 
Uma duração prolongada e funcionamento regular de qualquer componente em 
um circuito dependem do grau de filtragem, da isenção de umidade, da estabilidade da 
pressão de alimentação do equipamento e da lubrificação das partes móveis. Isso tudo 
é literalmente superado quando se aplicam nas instalações dos dispositivos, máquinas, 
etc., os componentes de tratamento preliminar do ar comprimido após a tomada de ar: 
Filtro, Válvula Reguladora de Pressão (Regulador) e Lubrificador, que reunidos formam 
a Unidade de Condicionamento ou Lubrifil. 
 
Filtragem de Ar 
 
O equipamento normalmente utilizado para este fim é o Filtro de Ar, que atua de duas 
formas distintas: pela ação da força centrífuga ou pela passagem do ar através de um 
elemento filtrante, de bronze sinterizado ou malha de nylon. 
 
 
Eficiência do filtro 
 
A eficiência do filtro é medida pelo percentual de contaminantes de um tamanho de 
partículas específico capturado pelo filtro. 
Regulagem de pressão 
 
Os atuadores pneumáticos necessitam uma pressão de trabalho uniforme para 
realizarem seu papel. O nível de pressão que os equipamentos pneumáticos funcionam 
depende das suas especificações, portanto é fundamental a regulagem da pressão na 
utilização. A válvula reguladora de pressão cumpre este papel, estabelecendo o valor 
desejado para cada tipo de equipamento, e evitando que a pressão na utilização 
aumente com o aumento da carga ou mesmo quando o atuador chegar ao fim de 
curso. 
 
 
Lubrificação 
 
Os atuadores e válvulas possuem movimentos relativos de seus elementos móveis, e 
os elementos de vedação devem ser lubrificados para reduzir o atrito e 
consequentemente aumentar a durabilidade e vida útil dos mesmos. 
O tipo de óleo utilizado deve ser compatível com o material do elemento vedante, 
seguindo a risca as recomendações dos fabricantes, sob pena de ataque e danificação 
do mesmo. 
 
É muito importante manter o ar limpo, sem umidade e impurezas, com a pressão 
correta e as palhetas lubrificadas, para obter o máximo desempenho da ferramenta. 
Após ser realizada a compressão e retirada a maior parte da umidade presente no ar 
comprimido, o ar está em condições de ser utilizado para as suas aplicações em 
equipamentos e instalações pneumáticas. 
 
9.2 DISPOSITIVO DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO 
 
 O valor da pressão é normalmente indicado com um manômetro, do qual existem 
diferentes dispositivos internos de comando, sendo mais usado o tipo “tubo de bourdon” que 
consiste de um tubo oco de forma elíptica que tende a se esticar quando lhe é aplicado 
pressão e, quando cessa esta pressão o tubo volta a sua posição inicial de repouso. Neste 
tubo é preso um ponteiro que ao se movimentar passa por uma escala graduada de 
indicação de pressão. 
 Para evitar que os manômetros não sejam danificados por oscilações e choques 
abruptos de pressão, a pressão até ele é conduzida através de um estrangulamento na sua 
conexão de entrada. Também um amortecimento através de um fluido (glicerina), é muito 
usado. 
 
 
 
 Figura 6 - Manômetro (símbolo) 
 
9.3 ATUADORES PNEUMÁTICOS 
 São dispositivos que convertem a energia (pressão) contida no ar comprimido, em 
trabalho. Nos circuitos pneumáticos, os atuadores são ligados mecanicamente à carga a ser 
movimentada e assim, ao ser influenciado pelo ar comprimido, sua energia é convertida em 
força ou torque, que é transmitida à carga. 
São os cilindros, os motores pneumáticos. A energia pneumática será transformada, por 
cilindros pneumáticos, em movimentos retilíneos e pelos motores pneumáticos em movimentos 
rotativos. 
 Na atuação linear encontramos na pneumática os seguintes tipos de cilindros: cilindro 
de ação simples (retorno por mola), cilindro de ação dupla com haste simples, cilindro de ação 
dupla com haste dupla e eventualmente algum outro tipo de cilindro semelhante a um destes 
citados, porém com alguma variação interna, como veremos mais adiante. 
9.3.1 CLASSIFICAÇÃO DOS ATUADORES PNEUMÁTICOS 
 Estão divididos em três grupos: 
 -Os que produzem movimentos lineares: são constituídos de componentes que 
convertem a energia pneumática em movimento linear ou angular. São representados pelos 
Cilindros Pneumáticos. Dependendo da natureza dos movimentos, velocidade, força ou tipo, 
haverá um tipo adequado para cada função. 
 -Os que produzem movimentos rotativos: convertem a energia pneumática em energia 
mecânica, através de momento torsor (torque) contínuo. São representados pelos Motores 
Pneumáticos e as Turbinas Pneumáticas. 
 -Os que produzem movimentos oscilantes: convertem energia pneumática em energia 
mecânica, através do movimento torsor (torque) limitado por um número de graus ou 
movimentos. São representados pelos Osciladores Pneumáticos ou Atuadores Giratórios. 
 
CRITÉRIOS ESSENCIAIS PARA SELEÇÃO DE ATUADOR PNEUMÁTICO 
- Tipo de movimento a executar: rotativo ou linear 
- Sentido de rotação e inversão 
- Número de rotações e velocidade 
- Torque e Força a executar 
- Potência a desenvolver 
- Uniformidade da força e velocidade 
- Características em relação às influências ambientais internas e externas 
- Aspectos ergométricos 
 
APARELHOS DA TÉCNICA PNEUMÁTICA 
 
ACIONAMENTOS FERRAMENTAS MANUAISUNIDADE CONSTRUTIVA 
Movimento rotativo 
Motor Pneumático 
Unidirecional 
 
Motor Pneumático 
Bidirecional 
 
Oscilador Pneumático ou 
Atuador Giratório 
 
 
Movimento linear 
Cilindro de simples ação 
recuo 
 
Cilindro de simples ação 
avanço 
 
Cilindro de simples ação 
sem mola 
Movimento rotativo 
Furadeira 
Rosqueadeira 
Lixadeira 
Aparafusadeira 
Serra 
Tesoura para chapa 
 
Movimento de percussão 
Martelo 
Britadeira 
Rebitadeira 
Estampo para gravação 
Pregador 
 
 
Movimento Linear 
Macaco Pneumático 
Morsa Pneumática 
Prensa Pneumática 
Tesoura de Corte 
 
Unidade de avanço 
Unidade de fixação 
Esteira transportadora 
Mesa giratória 
posicionadora 
Unidade furadora 
Unidade rosqueadora 
Aparafusadeira múltipla 
 
 
Cilindro de membrana 
 
Cilindro tipo fole 
 
Cilindro de dupla ação 
 
 
 
Cilindro de dupla ação com haste 
passante 
 
Cilindro de dupla ação sem 
haste 
 
Cilindro de pressão 
diferencial 
 
Cilindro com trava 
 
 
 
 
 Figura 7 - Tabela aparelhos da Técnica Pneumática 
 
10. INTERPRETAÇÃO DE SISTEMAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. CONCLUSÃO 
 
 
Nos diversos processos industriais, os sistemas de ar comprimido desempenham 
papel fundamental na produção e representam parcela expressiva do consumo 
energético da instalação. O ar comprimido tornou-se indispensável, e nos mais 
diferentes ramos industriais instalam-se equipamentos pneumáticos. 
Percebe-se que o sistema de produção de ar comprimido tem suas vantagens, como 
facilidade de implantação, resistência a ambientes hostis e simplicidade de 
manipulação; porém, existem suas limitações, como o ar comprimido necessita a 
remoção de impurezas, eliminação de umidade, são utilizados para trabalhar com 
forças de intensidade pequena se comparados a outros sistemas e é um poluidor 
sonoro quando são efetuadas exaustões para a atmosfera. Portanto, é necessário 
verificar se o ar comprimido é realmente necessário para aquela tarefa particular ou se 
pode ser substituído pela eletricidade. 
É importante manter a integridade física de pessoas e ativos e o respeito ao meio-
ambiente e ter em mente que o consumo racional do ar comprimido deve ser uma 
preocupação constante entre os usuários. 
 
12. REFERÊNCIAS 
 
AR COMPRIMIDO. Disponível em: < www2.pelotas.ifsul.edu.br>. Acesso em 24/09/12. 
 
AR COMPRIMIDO. Disponível em:< pt.scribd.com/doc>. Acesso em 24/09/12. 
 
Disponível em:< http://pt.wikipedia.org>. Acesso em 24/09/12. 
 
Disponível em:< http://tobiasmugge.files.wordpress.com>. Acesso em 24/09/12. 
 
Disponível em:< http://www.reocities.com>. Acesso em 24/09/12. 
 
ESCOLA POLITÉCNICA DA USP - Apostila de Pneumática. Disponível em: < 
sites.poli.usp.br >. Acesso em: 21/09/2012 
 
FERRAMENTAS PNEUMATICAS. Disponível em: < http://www.bosch.com.br >. 
Acesso em 24/09/12. 
 
FESTO DIDATIC - INTRODUÇÃO À PNEUMÁTICA; 2 ed. – 1994. 
 
GERAÇÃO DO AR COMPRIMIDO. Disponível em: < www.consuar.com.br> 
 
MANUAL DE AR COMPRIMIDO. Disponível em: < www.zenoar.com.br/downloads>. 
Acesso em 24/09/12. 
 
MANUAL PNEUMÁTICA – Ar comprimido. Disponível em: www.bosch.com.br. . 
Acesso em 24/09/12. 
 
PARKER Training – Tecnologia Eletro pneumática Industrial – Apostila M1002-2BR – 
2001. 
 
PNEUMÁTICA. 
 
PRODUÇÃO AR COMPRIMIDO. Disponível em: < www.webartigos.com/artigos > 
 
PRODUÇÃO DO AR COMPRIMIDO. Disponível em: < www.webartigos.com/artigos>. 
Acesso em 24/09/12. 
 
SISTEMAS HIDRAULICOS PNEUMATICOS. Disponível em: < www.ebah.com.br>. 
Acesso em 24/09/12.