Apostila Sistemas Pneumáticos
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Apostila Sistemas Pneumáticos


DisciplinaAcionamentos Hidráulicos e Pneumáticos22 materiais194 seguidores
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Instituto Federal do Espírito Santo 
Campus Serra 
 
Curso Técnico em Automação Industrial 
 
 
APOSTILA DE PNEUMÁTICA 
Giovani Zanetti 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 IFES Campus Serra Sistemas Pneumáticos (Revisão 29) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO, 3 
2 PRODUÇÃO DE AR COMPRIMIDO, 8 
3 RESEVATÓRIO DE AR COMPRIMIDO, 21 
4 CONTAMINANTES DO AR COMPRIMIDO, 23 
5 TRATAMENTO DO AR COMPRIMINDO, 24 
6 REDES DE DISTRIBUIÇÃO, 29 
7 DRENOS, 31 
8 UNIDADE DE CONDICIONAMENTO DE AR, 32 
9 VISÃO GERAL DE SISTEMAS PNEMÁTICOS, 48 
10 ATUADORES PNEUMÁTICOS, 50 
11 VÁLVULAS PNEUMÁTICAS, 73 
12 SISTEMAS ELETROPNEUMÁTICOS, 89 
13 PROJETO DE REDES DE AR COMPRIMIDO, 97 
14 EXERCICIOS E DEMONSTRAÇÕES, 104 
 
3 IFES Campus Serra Sistemas Pneumáticos (Revisão 29) 
1 INTRODUÇÃO 
Sistemas pneumáticos utilizam o ar comprimido como meio de transmissão de energia. O ar está 
submetido às leis gerais que regem os gases, sendo necessário aqui uma breve revisão dos 
conceitos físicos relacionados. 
1.1 Características do Ar 
o Compressibilidade: uma dada quantidade de ar pode sofrer compressão, ou seja, ter seu 
volume reduzido, pela ação de uma força externa. 
o Elasticidade: uma dada quantidade de ar que teve seu volume reduzido pela ação de uma 
força externa retorna ao seu volume inicial após cessar a força. 
o Difusibilidade: uma dada quantidade de ar pode misturar-se homogeneamente com 
qualquer meio gasoso que não esteja saturado. 
o Expansibilidade: uma dada quantidade de ar ocupa plenamente o recipiente que o contém. 
 
o Peso: o ar apresenta possui massa. 
 
o Ação da temperatura: dado dois volumes idênticos de ar, aquele que possui temperatura 
mais elevada apresenta menor massa que aquele que tem menor temperatura. 
 
A compressibilidade e a elasticidade são as duas principais características do ar quando se trata de 
sistemas pneumáticos, pois explicam a não linearidade do deslocamento de atuadores 
pneumáticos. Por esse motivo, a maioria das aplicações de atuadores pneumáticos são limitadas a 
poucas posições (tipicamente duas posições), onde o elemento encontra-se totalmente expandido 
ou totalmente recuado. 
 
 
 
4 IFES Campus Serra Sistemas Pneumáticos (Revisão 29) 
 
 
1.2 Pressão 
Conceito físico que relaciona a quantidade de força exercida perpendicularmente a uma 
determinada área. A expressão a seguir indica a fórmula geral de pressão: F representa a força 
exercida perpendicularmente à uma superfície de área A. 
 
 
 
A tabela a seguir indica algumas unidades de Força. 
Unidades de Força Símbolo Equivalência 
Newton N = 1 Kg.m/s² 
Kilograma-força Kgf = 9,80665 N 
Libra-força lbf = 4,4482 N 
Dina dina 
 
As unidades de pressão derivam de sua formula geral e usualmente são descritas pela unidade de 
força sobre a unidade de área. 
Unidades de Pressão Símbolo Equivalência 
Newton por metro 
quadrado 
N/m² = 1 Pa 
Kilograma-força por 
centímetro quadrado 
Kgf/cm² = 0,98 bar 
Libra-força por polegada 
quadrada 
Lbf/pol² (psi) = 0,06895 bar 
Pascal Pa 
Bar bar = 14,5033 psi 
Atmosfera atm = 101325 Pa 
 
A
F
p =
N510\u2212=
bar510\u2212=
área
força
pressão =
 
5 IFES Campus Serra Sistemas Pneumáticos (Revisão 29) 
Em sistemas pneumáticos as duas unidades mais utilizadas são bar e psi, sendo comumente 
encontrados no mercado manômetros que trazem ambas as escalas. 
 
Exemplo de manômetro com escalas em bar e psi 
Em sistemas pneumáticos a pressão típica de trabalho é de até 10 bar, uma vez que a maioria dos 
componentes pneumáticos tem como especificação básica uma pressão máxima de trabalho nessa 
faixa. Para operar em pressões maiores que 10 bar é necessário especificar componentes que 
atendam à pressão de trabalho desejada. 
 
 
 
 
 
1.2 Vazão 
Representa a taxa com que determinado volume de um material passa por uma seção. 
 
 
 
Onde V representa o volume e t representa o tempo. A tabela a seguir indica algumas unidades de 
volume. 
Unidades de Volume Símbolo Equivalência 
Metro cúbico m³ = 1000 l 
Decímetro cúbico dm³ = 1 l 
Pés cúbicos ft³ = 28,32 l 
Litro l = 1 dm³ 
Galão (UK) UK-gal = 0,00455 m³ 
Galão (US) US-gal = 0,00379 m³ 
É comum ouvir no ambiente industrial a indicação de pressão em \u201cquilos\u201d. Essa forma 
de falar deriva da unidade kilograma-força por centímetro quadrado (kgf/cm²), que é 
aproximadamente igual a 1 bar (1 kgf/cm² = 0,98 bar). Ou seja, na prática, é comum 
uma pressão de 6 bar, por exemplo, ser indicada como uma pressão de 6 \u201cquilos\u201d, 
apesar da obviedade de \u201cquilograma\u201d ser uma unidade de massa ! 
t
V
Q =
tempo
volume
vazão =
 
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As unidades de vazão derivam de sua formula geral: 
Unidades de Vazão Símbolo Equivalência 
Metros cúbicos por 
segundo 
m³/s = 60 m³/min 
Metros cúbicos por 
minuto 
m³/min = 0,0167 m³/s 
Centímetros cúbicos 
por segundo 
cm³/s = 0,001 l/s 
Litros por segundo l/s = 0,001m³/s 
Pés cúbicos por 
minuto 
pcm = 28,2667 
l/min 
 
Em sistemas pneumáticos a vazão se relaciona ao consumo de ar de equipamentos, sendo comum 
a utilização da unidade pcm (pés cúbicos por segundo) e da unidade l/min (litros por minuto). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
. 
 
 
1.3 Pressão Atmosférica, Absoluta e Relativa 
A atmosfera terrestre é formada por um conjunto de gases, todos possuidores de certa massa. 
Assim, as camadas superiores comprimem as camadas inferiores, desenvolvendo pressão sobre a 
superfície da Terra. O \u201cpeso\u201d exercido pelo ar atua sobre todos os corpos e em todos os sentidos 
com a mesma intensidade. Advêm desse conceito que a pressão atmosférica tem valores 
diferentes a cada altitude. 
O consumo de ar comprimido indicado pelo fabricante refere-se ao valor nominal. 
Todavia, na prática, o consumo varia com a pressão da rede e com forma de utilização 
do equipamento. Por isso a utilização de medidores de vazão, como o da figura acima, 
é uma forma de avaliar o consumo real de ar comprimido de um equipamento ou 
sistema pneumático. 
Exemplo de lixadeira pneumática. 
O fabricante indica que o consumo 
é de 15 pcm, o que equivale a 424 l/min 
 
7 IFES Campus Serra Sistemas Pneumáticos (Revisão 29) 
Altitude (m) Pressão 
(Kgf/cm³) 
Exemplo 
0 1,033 Vitória (Brasil) 
1000 0,915 Brasília (Brasil) 
2000 0,810 Cidade do México 
3000 0,715 Huaraz (Peru) 
4000 0,629 Potosi (Bolívia) 
 
A pressão atmosférica foi medida pelo físico italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) utilizando 
um tubo de vidro com mercúrio. O valor da pressão atmosférica ao nível do mar foi avaliada em 
760 mmHg (milímetros de mercúrio). Dessa forma, pressão atmosférica é pressão exercida pela 
atmosfera terrestre. Denomina-se pressão absoluta a pressão medida em relação ao vácuo 
absoluto. Por sua vez, a pressão relativa é a pressão medida em relação à pressão atmosférica, e 
pode ser calculada da seguinte forma: 
Pressão Relativa = Pressão Absoluta \u2013 Pressão Atmosférica 
Em sistemas