PNEUMAT_AUTOM_Conceito_Basico_REV

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PNEUMÁTICA 
DEFINIÇÃO: 
Pneumática: (do grego “pneumos” com o 
significado de respiração) pode ser entendida como 
sendo o conjunto de todas as aplicações que utilizam 
a energia armazenada e transmitida pelo AR 
COMPRIMIDO. 
 
 Na Engenharia Industrial, a Pneumática é a 
realização técnica de acionamentos lineares e 
rotativos, através de atuadores pneumáticos, com 
seus respectivos elementos de comando, de sinal e 
de processamento de sinal. 
 
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AR COMPRIMIDO 
DEFINIÇÃO: 
Ar Comprimido: é um produto dotado de alta 
energia, resultado de uma transformação 
termodinâmica sofrida pelo ar atmosférico por meio 
do consumo de trabalho mecânico de compressão 
realizado por uma máquina térmica, denominada 
Compressor. 
Lembrar: Termodinâmica é a parte da Física que 
estuda as transformações e as trocas de energia nos 
processos com os gases – e o Ar é um gás. 
Trata-se da relação entre calor e o trabalho. 2 
APLICABILIDADE DA PNEUMÁTICA 
O campo de aplicações da pneumática pode ser 
compreendido considerando-se as vantagens e 
limitações do uso do ar como meio de: 
• Armazenamento; 
• Transmissão de energia. 
Em conjunto com: 
• Força; 
• Velocidade; 
• Potência; 
• e “precisão” em seu sistema de atuação. 3 
VANTAGENS E DESVANTAGENS 
Vantagens: 
• Energia facilmente armazenável e transportável; 
• O ar é constantemente renovável pela sucção do 
compressor, sem 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 
controle e automação; 
• Boa relação potência/peso; 
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VANTAGENS E DESVANTAGENS 
Vantagens: 
• Padronização e robustez dos componentes 
pneumáticos; 
• Enorme flexibilidade de usos e aplicações; 
• Durabilidade, segurança e fácil de operação; 
• Utilizável em ambientes explosivos; 
• A sobrecarga não causa problemas de danos nos 
componentes; 
• Praticamente insensível às mudanças de 
temperaturas – os componentes podem ser usados 
em altas temperaturas. 5 
VANTAGENS E DESVANTAGENS 
Desvantagens ou limitações: 
• Não uniformidade de deslocamento do atuador 
quando as forças são variáveis – compressibilidade; 
• Limitação das forças máximas de trabalho; 
• Pouco amortecimento, devido à baixa viscosidade do 
ar, propiciando oscilações no movimento; 
• Maiores custos de energia com o ar comprimido, 
comparados com os de energia elétrica; 
• Ruídos; 
• Liberação de óleo nebulizado no ambiente quando 
não há canalizações de retorno do ar. 
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VELOCIDADES DOS ATUADORES 
As velocidades usuais em atuadores lineares: 
de 30 a 1500 mm/s. 
 
Em casos especiais, pode atingir valores de 
velocidades de 4 a 5 m/s. 
 
Em baixas velocidades da ordem de 0,5 mm/s a 
100 mm/s: utilizar cilindro hidropneumático – uma 
melhor uniformidade de deslocamento: elimina 
oscilações e trepidações causadas pela 
compressibilidade do ar. 
 
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CILINDRO HIDROPNEUMÁTICO 
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VELOCIDADES DOS ATUADORES 
CIRCUITO HIDROPNEUMÁTICO 
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VELOCIDADES DOS ATUADORES 
FORÇAS OBTIDAS EM ATUADORES 
As forças usuais obtidas em atuadores lineares: 
são limitadas pelas máximas de pressão e 
diâmetro disponível. 
 
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Valores adotados de pressão em aplicações 
industriais: de até 12 bar na saída do compressor; 
e de até 6 a 8 bar no suprimento da válvula que 
alimenta o atuador. 
 
 
Para evitar consumos excessivos de ar 
comprimido utiliza-se cilindros: com diâmetros não 
maiores que 200 a 250 mm. 
 Portanto, as forças de trabalho ficam limitadas 
em valores máximos usuais de 30.000 N. 
 
FORÇAS TÍPICAS EM ATUADORES LINEARES PARA AS PRESSÕES E DIÂMETROS DE CILINDROS. 
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FORÇAS OBTIDAS EM ATUADORES 
FORÇAS OBTIDAS EM ATUADORES 
Os custos para obtenção do ar comprimido 
crescem com o aumento da pressão de trabalho. 
Em certas instalações a geração de ar 
comprimido pode atingir 30% ou mais da 
eletricidade consumida. 
 Algumas companhias nos EUA usam valores de 
6,40 a 10,60 dólares por 1000 m3 de ar. 
Exemplo: um compressor consome em 
aproximadamente de 7 a 8 kW para produzir 1 kW de 
ar comprimido. 13 
POTÊNCIA ESPECÍFICA EM ATUADOR 
Se localizam numa faixa de 0,01 a 25 kW. 
Em operações de fixação ou de bloqueio (v = 0): a 
pneumática é vantajosa – grande intervalo de parada, 
sem superaquecimento ou dissipação de calor. 
 Em dispositivos de tensionamento de tiras de 
papel ou tecido: utiliza-se com válvulas 
proporcionais de pressão – a rapidez de resposta 
dos atuadores pneumáticos e a capacidade de 
controlar as forças numa faixa de valores contínuos. 
 
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Exemplo : Válvula Proporcional Pneumática Reguladora de Pressão 
(Fonte: NORGREN) 
Controle para Ajuste de Pressão: 
Curva característica de uma válvula 
proporcional de pressão: Controle de pressão 
ajustado eletronicamente, no qual o dispositivo 
de ajuste manual é substituído por um 
posicionador elétrico (solenoide proporcional). 
Símbolo Gráfico: 
Converte um sinal elétrico variável de entrada em um 
sinal proporcional de alguma outra variável 
pneumática/hidráulica. 
Dependendo da aplicação, pode-se distinguir as 
válvulas proporcionais em várias categorias. Exemplo: 
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Exemplo de Posicionador Pneumático com utilização de Válvula 
Proporcional Direcional Pneumática: 
Correspondente Válvula: 
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“PRECISÃO” EM SISTEMA PNEUMÁTICO 
É possível obter posicionamento em atuador: na 
ordem de 0,05 a 0,1 mm. 
 
Com repetibilidade de: ± 0,01 mm em cursos da 
ordem de 100 a 2000 mm, com velocidades máximas 
de até 4 m/s. 
 
 
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