1) Pneumática_Eletropneumática_ Integrado

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Curso técnico integrado ao ensino médio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pneumática e Eletropneumática 
 
Prof. Luiz Oswaldo de Andrade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curitiba 
2019 
 
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Índice Pág. 1 
 
PNEUMÁTICA BÁSICA 
INTRODUÇÃO Pág. 2 
 
CAPÍTULO 1 (Propriedades) 
PROPRIEDADES FÍSICAS DO AR Pág. 7 
 
CAPÍTULO 2 (Produção) 
PRODUÇÃO DO AR COMPRIMIDO Pág. 11 
 
CAPÍTULO 3 (Distribuição) 
TUBULAÇÕES E CONEXÕES Pág. 24 
 
CAPÍTULO 4 (Tratamento) 
TRATAMENTO DO AR COMPRIMIDO Pág. 34 
 
CAPÍTULO 5 (Atuadores) 
ELEMENTOS DE TRABALHO Pág. 50 
 
CAPÍTULO 6 (Válvulas) 
ELEMENTOS DE COMANDO Pág. 62 
 
CAPÍTULO 7 (Válvulas especiais) Pág. 69 
 
CAPÍTULO 8 
REPRESENTAÇÃO DE SEQUÊNCIA DE MOVIMENTOS Pág. 74 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS 
 
ELETROPNEUMÁTICA BÁSICA 
CAPÍTULO 9 (Dispositivos Elétricos) Pág. 103 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS Pág. 107 
 
Simbologia Pág. 136 
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PNEUMÁTICA BÁSICA 
 
INTRODUÇÃO 
 
 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 entre outras formas de energia 
que possuem a capacidade de realizar trabalho mecânico. 
 Foi somente na segunda metade do século XIX que o ar comprimido adquiriu importância 
industrial. 
 O controle do ar hoje suplanta os melhores graus da eficiência, executando operações sem 
fadiga, economizando tempo, ferramentas e materiais, além de fornecer segurança ao trabalho. 
 A palavra pneumática deriva do termo 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 gases e vácuo. É também o estudo da conversão da energia pneumática em energia mecânica, 
através dos respectivos elementos de trabalho. 
 
 Abaixo se observam algumas vantagens e limitações de se utilizar a tecnologia pneumática: 
 
Vantagens: 
 
 Investimento relativamente pequeno 
 Redução dos custos operacionais 
 Robustez dos componentes pneumáticos 
 Facilidade de implantação 
 Resistência a ambientes hostis 
 Simplicidade de manipulação 
 Segurança 
 Redução do número de acidentes. 
 
Limitações: 
 
 O ar comprimido necessita de uma boa preparação 
 Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados para forças 
pequenas 
 Velocidades muito baixas são difíceis de ser obtidas 
 Como o ar é altamente compressível, é impossível se obter paradas intermediárias e 
velocidades uniformes. 
 
Pressão, Fluxo e Vazão 
 
A relação mais importante na pneumática é a que existe entre pressão e vazão. 
 
Pressão é uma grandeza que mede a intensidade de uma interação de contato distribuída 
por uma superfície. Ou seja, se uma força comprime uma superfície, estando distribuída sobre 
uma área A, a pressão p, exercida pela força sobre essa superfície, é por definição: 
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A
F
P  
onde: 
 
P – pressão (N/m2) 
F – força (N) 
A – área (m2) 
 
Assim, se uma caixa de peso igual a 20N for colocada sobre uma mesa de área igual a 5 metros 
quadrados, significa que cada metro quadrado da mesa está sendo comprimido com uma força de 
4N. 
 Não havendo circulação de ar de um ponto a outro do sistema a pressão será a mesma em 
todos os pontos, porém se houver circulação do ar de um ponto a outro a pressão no primeiro 
ponto será maior que no segundo ponto. 
À circulação será denominada de fluxo e à quantidade de fluxo será denominada de vazão. 
À diferença de pressão entre diferentes pontos será denominada de pressão diferencial ou Δp 
(delta p). Esta diferença depende de três fatores: 
 
- A pressão inicial. 
- A vazão de ar circulante. 
- A resistência ao fluxo existente entre ambos os pontos. 
 
A resistência ao fluxo de ar é um conceito que não tem unidades próprias (como o Ohm na 
eletricidade) e na pneumática inclusive se usa um conceito oposto, isto é, procura-se destacar a 
facilidade ou a aptidão que os componentes pneumáticos oferecem à passagem do ar comprimido. 
Este conceito se define, de acordo com os diversos países, como orifício equivalente “S”, fator 
“Cv” ou fator “Kv”. 
(um número que figura em uma multiplicação). 
Em relação à eletricidade, por analogia, pode ser comparada à condutância do circuito. A 
condutância é a propriedade que um corpo apresenta em relação à passagem da corrente elétrica. 
É o inverso da resistência elétrica (propriedade que um material apresenta para dificultar a 
passagem de corrente elétrica). 
 
Estas relações são de certa maneira similares às da eletricidade, onde uma diferença de 
potencial é igual à Resistência multiplicado pela Intensidade da corrente. 
V=R.I 
 
Este conceito transferido de alguma forma para a pneumática seria como dizer: 
Queda de pressão = vazão x área efetiva de passagem 
 
 
 
Na eletricidade as unidades e grandezas são diretamente proporcionais. Esta relação para 
o ar comprimido é bastante mais complexa e nunca será proporcional devido a propriedade física 
da compressibilidade do ar. 
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Na eletricidade a corrente de 1 Ampère (1A) provoca a queda de 1 Volt (1V) sobre uma 
resistência de 1 Ohm (1Ω). Exemplo de 100 para 99 volts, ou ainda de 5 para 4 volts. 
Em contra partida, uma queda de pressão através do mesmo objeto e com a mesma vazão, 
pode oscilar com a variação da pressão inicial e com a alteração da temperatura por causa da 
compressibilidade do ar. 
Os orifícios de passagem das válvulas pneumáticas, assim como de outros componentes, 
são bastante complexos e variam de acordo com o desenho e projeto dos mesmos. Por isso é muito 
difícil medir ou mesmo definir a vazão a não ser por experimentação em laboratório aplicando 
testes práticos, só depois é que se pode atribuir um valor equivalente em Kv, Cv ou em S. 
 
Por simples aproximação pode-se definir que o 1Cv = 18 Smm². Isto é, um orifício 
equivalente de 18 mm² equivale a uma vazão de 1Cv. 
Considerando uma análise simplificada, pois trata se de matéria complexa, que foge ao escopo 
principal deste trabalho, verifica se os principais métodos de cálculo nos diversos sistemas. 
 
Coeficiente de vazão pelo fator Kv 
 
O fator Kv define a vazão como sendo um volume de água, em m³/h ou em litros/minutos, 
que passa por uma válvula, sendo a pressão de entrada de 6 bar e a de saída de 5 bar ( Δp =1bar ) 
a 20ºC. 
 
A grosso modo: 1 Kv = 0,8547 Cv 
 
Coeficiente de vazão pelo fator Cv 
 
O fator Cv define a vazão em Galões Americanos (US-gallons = 3,7854 l) de água por 
minuto com um Δp de 1 PSI e a uma temperatura de 68ºF ( 20°C ). 
 
De maneira superficial: 1 Cv = 1,17 Kv. 
 
Coeficiente de vazão pelo fator S 
 
Outro método, mais simples, é do “orifício equivalente” ou área equivalente. Este método 
consiste em comparar uma determinada secção de passagem ( placa de orifício, diafragma) com a 
passagem nominal do componente ( válvulas, conexões, mangueiras entre outros dispositivos ) e é 
dado em “Smm² ”. 
 
De maneira superficial, compara-se um coeficiente de vazão 1Cv = 18Smm², isto é, um 
orifício de 18 mm² equivale a uma vazão de 1Cv . Pelo diagrama abaixo, destaca-se a relação entre 
a pressão e a vazão equivalente através de um orifício de Secção de 1mm² = 54,44 Nl/min. 
 
O triângulo traçado no ângulo inferior direito demarca a zona de fluxo sônico, isto é, a 
velocidade do ar está próximo da velocidade do som (334m/s), o que provoca uma queda de 
pressão na saída do componente que impossibilita a utilização prática. Para haver fluxo é 
necessário que haja um diferencial de pressão, porém existe um limite. Na prática estima-se em 
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torno de 2bar. Caso a pressão de trabalho fosse de 6bar deve-se ter uma pressãoprimária de 
8bar, que já é um limite da chamada pressão econômica. 
 
 
Fig. 1 - O diagrama p/Q mostra a relação entre pressão e vazão para um orifício de área 
equivalente a Secção 1mm² 
 
Utilização do diagrama 
 
A escala de pressão do lado esquerdo indica ambas as pressões, de entrada e de saída. A 
primeira linha da esquerda representa fluxo zero, pois a pressão de entrada e de saída é a mesma. 
As varias curvas, para pressões de entrada de 1 a 10bar, indicam como a pressão decresce 
(diminui) a medida que o fluxo ( vazão ) aumenta. 
 
Exemplo 1: 
 
Pressão de entrada de 6bar, queda de pressão 1bar = pressão de saída 5bar. Acompanhe a 
linha “6” até o cruzamento com a linha horizontal “5”. Deste ponto desça verticalmente até a linha 
base que representa a escala de vazão onde se encontra um valor de aprox. 55 l/min. O valor 
descrito de 54,44 l/min. foi obtido do cálculo relatado abaixo. Os valores definem uma vazão 
nominal Qn e pode ser comparado rapidamente aos valores muitas vezes encontrados em 
catálogos. Se 54,44 Nl/min é a vazão através de um orifício de 1mm² ( não confundir com 1mm de 
diâmetro ) e uma válvula apresentar um orifício equivalente de 4,5 mm² a respectiva vazão será 
de: 54,44 x4,5 = 245 Nl/min. 
 
 
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Exemplo 2: 
 
Um dado componente com um “S” de 12mm² trabalha a uma pressão de 7bar e o consumo 
do sistema é de 600Nl/min. Qual é a pressão de saída resultante? – Uma vazão de 600 Nl/min 
através de um “S” de 12mm² corresponde a uma vazão de 600/12 = 50Nl/min de um “S” de 1mm². 
Convertendo usando o diagrama, segue-se a curva “7” até o cruzamento com a linha vertical 
correspondente a 50 Nl/min e neste ponto encontra-se um valor de aproximadamente 6,3bar, 
tem-se então um Δp de 0,7bar bastante compatível em uso prático. 
 
O limiar da zona de fluxo sônico ou subsônico pode ser facilmente definido quando a 
relação de pressão entre entrada e saída for maior ou menor que 1.896: 
 
Fluxo sônico = p1 + 1.013 ≤ 1.896 x (p2 + 1.013) 
Fluxo subsônico = p1 + 1.013 > 1.896 x (p2 + 1.013) 
O volume Q para um fluxo subsônico equivale: 
Q = 22,2 x S x sqr{( p2 + 1.013 ) x ( p1 – p2 ) (l/min )} 
E para um fluxo sônico: 
Q = 11,1 x S x (p1 + 1.013) (l/min) 
 
Observar que em sistemas pneumáticos nunca se deve utilizar vazão sônica, pois para uma 
pressão de alimentação de 6bar tem-se apenas 2,7bar na saída de utilização. Alguma concessão 
pode ser feita quando da utilização de geradores de vácuo. 
 
A tabela abaixo resume os valores comparativos das diversas unidades utilizadas para a 
definição da vazão: 
 
 
Tab. 1 - Nos catálogos de produtos podem ser encontradas fórmulas de cálculos para outras 
variáveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 1 (Propriedades) 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS DO AR 
 
 Algumas propriedades físicas do ar serão relembradas para melhor compreensão do uso da 
pneumática: 
 
Compressibilidade 
 
 O ar , assim como todos os gases , tem a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer 
recipiente, adquirindo seu formato. Assim, podemos encerra-lo em um recipiente com volume 
determinado e depois provocar uma redução de volume usando a sua propriedade da 
compressibilidade. 
 
Elasticidade 
 
 Propriedade que possibilita ao ar voltar do seu volume inicial, uma vez extinto o efeito 
responsável pela redução do seu volume. 
 
Difusibilidade 
 
 Propriedade do ar que lhe permite misturar-se homogeneamente com qualquer meio gasoso 
que não esteja saturado. 
 
Expansibilidade 
 
 Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar totalmente o volume de qualquer recipiente, 
adquirindo seu formato. 
 
LEIS FÍSICAS UTILIZADAS 
 
Lei Geral dos gases perfeitos 
 
As leis de Boyle – Mariotte, Charles e Gay Lussac referem-se a transformações de estado 
onde uma das variáveis físicas permanece constante. 
Esta transformação de um estado para o outro, criou uma relação expressa pela fórmula: 
 
2
22
1
11
T
VP
T
VP
 
onde : 
 
P – pressão (bar) 
 
V – volume (m3) 
T – temperatura (K) 
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Lei de Boyle – Mariotte 
 
Esta lei diz que para uma temperatura constante quando o volume diminui a pressão 
aumenta, ou seja, a variação de pressão é inversamente proporcional à variação de volume. 
 
 
Fig. 1.1 – Lei de Boyle Mariotte 
 
Lei de Gay Lussac 
 
A lei de Gay Lussac diz que, para uma mesma pressão, quando o volume aumenta, a 
temperatura aumenta e vice-versa. 
 
 
Fig 1.2 – Lei de Gay Lussac 
 
Lei de Charles 
 
Pela lei de Charles observa-se que para um mesmo volume a variação de pressão é 
diretamente proporcional a variação da temperatura, ou seja, quando a temperatura aumenta a 
pressão aumenta na mesma proporção. 
 
Fig 1.3 – Lei de Charles 
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Princípio de Pascal 
 
 Constata-se que o ar é muito compressível sob a ação de pequenas forças. Quando contido 
em um recipiente fechado, ele exerce uma pressão igual sobre as paredes, em todos os sentidos. 
 “A pressão exercida em um líquido confinado em forma estática atua em todos os sentidos 
e direções, com a mesma intensidade, exercendo forças iguais em áreas iguais.” 
 
A
F
P  
P – pressão (N/m2) 
F – força (N) 
A – área (m2) 
 
 
 
Fig 1.4 – Lei de Pascal 
 
 
 
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Perguntas e Respostas 
 
O que é tecnologia pneumática? 
Tecnologia pneumática é o uso do ar 
comprimido como meio de energia para 
máquinas e equipamentos. 
 
O que é ar comprimido? 
Ar comprimido é o ar atmosférico comprimido. 
 
Quais são as vantagens do ar comprimido? 
O ar está disponível em qualquer lugar em 
qualquer quantidade. O ar comprimido como 
meio de energia não precisa ser trocado. O ar 
comprimido não emite nenhum poluente no caso 
de defeito na tubulação. 
 
Quais são as pressões predominantes nos 
equipamentos pneumáticos? 
Dependendo da aplicação, o ar comprimido é 
necessário em diferentes níveis de pressão. É 
feita uma distinção entre as seguintes faixas: 
• Faixa de baixa pressão até 10 bar. 
• Faixa de média pressão 10...15 bar. 
• Faixa de alta pressão 15...40 bar. 
• Faixa de ultra-alta pressão 40...400 bar. 
 
 
Qual faixa de pressão é comumente usada 
para ferramentas pneumáticas? 
Para ferramentas pneumáticas de uso 
profissional e industrial, a faixa de pressão até 
10 bar é a mais usual. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 2 (Produção) 
 
PRODUÇÃO DO AR COMPRIMIDO 
 
Compressores 
 
 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. 
 
Classificação dos princípios de Trabalho 
 
 São duas as classificações fundamentais para os princípios de trabalho: 
 
Deslocamento Positivo 
 
 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. 
 
Deslocamento Dinâmico 
 
 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. 
 
Tipos de Compressores 
 
Compressores de êmbolo com movimento linear: 
 
Pistão de efeito simples; duplo efeito; um estágio; dois estágios. 
 
 
Fig 2.1 – Compressor de êmbolo com movimento Linear 
 
 
 
 
 
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Compressor de êmbolo rotativo 
 
Multicelular (palhetas) 
Helicoidal de fuso rosqueado 
Tipo Roots 
Parafuso 
 
Estes compressores são dotados de uma carcaça onde giram dois rotores helicoidais em 
sentidos opostos. Os rotores são sincronizados por meio de engrenagens, entretanto existem 
fabricantes que fazemcom que um rotor acione o outro. 
 
 
Fig 2.2 – compressor de êmbolo rotativo 
 
 
Critérios na escolha do compressor 
 
Volume fornecido: teórico e efetivo 
Pressão: de regime ou de trabalho 
Acionamento: motor elétrico ou de explosão 
 
Regulagem 
 
De marcha em vazio: 
 
Regulagem por descarga – atingindo a regulagem máxima, o ar escapa livremente por uma válvula. 
 
Regulagem por fechamento – atingindo a regulagem, fecha-se o lado de sucção 
 
Regulagem por garras – usada em compressores de êmbolo – atingindo a regulagem máxima, 
algumas garras mantém as válvulas de sucção abertas. 
 
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De carga parcial 
 
Regulagem na rotação 
Regulagem por estrangulamento 
 
Intermitente 
 
 Quando o compressor atinge a pressão máxima o motor é desligado e quando o motor 
atinge a pressão mínima o motor é ligado. 
 
Refrigeração 
 
 A refrigeração de um compressor poderá ser feita por: água, utilizando um trocador de 
calor e por ar, dissipando o calor através de palhetas. 
 
Reservatório de ar comprimido: não faz parte obrigatoriamente do compressor tendo as 
seguintes funções: 
 
 Estabilizar a distribuição do ar comprimido 
 Eliminar oscilações de pressão na rede 
 Separar parte da umidade existente no ar 
 Garantir reserva de ar. 
 
 
Fig 2.3 – Reservatório de ar comprimido 
 
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 
 
 
 
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Manutenção do compressor 
 
 Deve-se seguir as orientações do fabricante mas, existem algumas verificações periódicas 
a serem seguidas ,tais como, verificar o nível de óleo lubrificante, a limpeza do filtro de ar, 
válvula de segurança, drenar o condensado , manômetro. 
 
Considerações sobre irregularidades na Compressão 
 
 Como na compressão o ar é aquecido, é normal um aquecimento do compressor. Porém, às 
vezes o aquecimento exagerado pode ser devido a uma das seguintes causas: 
 
1. falta de óleo no carter 
2. válvulas presas ou sujas 
3. ventilação insuficiente 
4. válvula de recalque quebrada 
5. óleo viscoso demais 
6. filtro de ar entupido 
 
Em caso de “batidas” ou barulho anormal, observar os seguintes itens: 
1. volante solto 
2. válvulas mal assentadas 
3. desgaste nos mancais principais 
4. jogo nos mancais das buchas no eixo das manivelas 
5. folga ou desgaste nos pinos que prendem as buchas ou pistões 
6. sujeira no pistão 
 
Qualidade do ar 
 
Como já mencionado em capítulos anteriores a qualidade do ar comprimido deve merecer 
sempre o máximo de atenção e cuidado e é necessário sempre insistir com o cliente que as 
despesas com os componentes que proporcionam obter um ar comprimido limpo e seco serão 
amplamente recompensadas com um menor desgaste dos equipamentos pneumáticos e 
principalmente com a dramática diminuição das paradas do sistema. Estudos práticos demonstram 
que 70% das paradas são provocadas pela má qualidade e o excesso de umidade do ar comprimido. 
 
Filtros de entrada ou de admissão 
 
A qualidade do ar começa na filtragem do ar de admissão do compressor. A atmosfera 
típica dos grandes centros urbanos pode conter até 40 milhões de partículas sólidas por m³, como 
poeira, poluição e sujeira em geral. Se este ar for comprimido para 7 bar a concentração pode 
chegar a 320 milhões de partículas/m³. Por isto é muito importante uma filtragem anterior que 
evita a entrada de partículas abrasivas que danificam as partes internas e móveis do compressor e 
elementos posteriores. Estes filtros não devem ter uma malha muito pequena pois podem 
prejudicar a aspiração do compressor, uma malha acima de 40 micra é suficiente e pode ser 
colocado antes do silenciador, se tiver, evitando assim possíveis pulsações. 
 
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Desidratação do ar comprimido 
 
Resfriadores posteriores (aftercooler) 
 
Ao final da compressão o ar está quente e ao esfriar, o vapor de água nele contido se 
condensa em quantidade considerável e se deposita ao longo da tubulação, o que se deve evitar 
pois ele atingirá todo o sistema. A maneira mais efetiva e eficaz de eliminar esta água é resfriar o 
ar logo após o compressor. Os resfriadores posteriores são trocadores de calor cujo meio de 
troca pode ser ar ventilado ou água gelada. 
 
Refrigeração por ar 
 
Consiste de uma serie de tubos, por onde o ar passa, com aletas externas através das 
quais se faz passar ar frio e forçado por ventilador (também conhecido como radiador). 
 
 
 
Fig. 2.4 – Princípio de um pós-resfriador por ar. 
 
A temperatura de saída do ar deverá ser de aproximadamente 15ºC acima da temperatura 
do ar de refrigeração. 
 
Refrigeração por água 
 
Consiste de um “tubulão” metálico que aloja em seu interior outra tubulação “aletada” que 
conduz o ar comprimido ainda quente. O tubulão tem uma conexão de entrada e outra de saída por 
onde é conduzida a água gelada. Os fluxos de ar e a água são inversos, isto é, o ar entra pelo lado 
contrário de onde entra a água que ao passar por labirintos vai trocando calor com o ar quente. É 
bom lembrar que o calor passa sempre do corpo quente para o frio, portanto será o ar que cederá 
calor para a água. Este processo nos assegura que a temperatura do ar na saída será de 
aproximadamente 10ºC acima da temperatura da água gelada. 
Um dreno automático acoplado ou incorporado se encarrega de eliminar o condensado acumulado. 
Os pos-resfriadores poderão ser equipados com uma válvula de segurança, um manômetro e se 
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recomenda incluir um termômetro para o ar de saída e outro para a água de entrada, ou mesmo 
termômetro diferencial. 
 
 
Fig. 2.5 – Principio de um pós-resfriador por água gelada 
 
Secadores de ar 
 
Os pos-resfriadores ( aftercooler ) reduzem a temperatura do ar até uns 10 ou 15ºC 
acima da temperatura do meio refrigerante. O controle e comando dos sistemas pneumáticos se 
realizam na maioria das vezes em torno dos 20ºC de temperatura ambiente. Isto poderia sugerir 
que não haveria mais problema com o condensado e que a umidade restante seria devolvida para a 
atmosfera através da exaustão das válvulas, mas não é bem isto que acontece na prática. Não é 
raro que durante a noite a temperatura de saída do ar dos trocadores de calor esteja mais alta do 
que a temperatura ambiente, principalmente nos reservatórios e nas tubulações. Esta situação 
provoca uma nova precipitação de água condensada. A medida a ser adotada é a redução do ponto 
de orvalho, o qual se define como a temperatura da qual o ar está completamente saturado de 
umidade, isto é, a 100% de umidade relativa. Quanto mais baixo for o ponto de orvalho menor será 
a umidade restante no ar comprimido. 
Existem três tipos principais de secadores que operam por processos de absorção, adsorção e 
refrigeração. 
 
Secagem por absorção (deliquescente ou coalescente) 
 
Este é um processo químico no qual o ar é forçado através de materiais absorventes, 
contidos num reservatório, que capturam as moléculas de vapor de água. Estes materiais 
higroscópicos, como gesso desidratado, cloreto de cálcio, cloreto de lítio, cloreto de magnésio 
etc... retém a água e se mistura com ela formando uma solução a qual deverá ser drenada 
periodicamente pelo fundo do reservatório. Como este material se desgasta com o tempo é 
necessária uma reposição frequente. O ponto de orvalho máx. que pode ser atingido por este 
processo está em torno de 5ºC e a temperatura do ar de entrada não deve ultrapassar os 30ºC. 
 
Por ser pouco eficiente e de manutenção trabalhosa, além de apresentar concentração de 
partículas sólidas corrosivas na saída este tipo de secador caiu em desuso. 
 
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Fig. 2.6 – Principio de um secador por absorção 
 
Secagem por adsorção (dessecante)Trata-se de um processo físico que consiste em forçar a passagem do ar comprimido 
úmido através de um produto adsorvente o qual permite que as moléculas de água se depositam 
por aderência em sua superfície sem no entanto se misturar com elas. 
Dentro de reservatórios cilíndricos dispostos verticalmente coloca-se material adsorvente como 
sílica gel ou alumina ativada, materiais estes porosos e granulados, que quando saturados podem 
ser regenerados fazendo-se circular ar quente em sentido contrario ao do processo de secagem. 
 
Normalmente usa-se parte do próprio ar que acabou de ser tratado. Consiste de dois 
cilindros interligados que trabalham alternadamente, isto é, em quanto um cilindro esta secando o 
ar comprimido o outro esta em fase de regeneração. Uma válvula direcional de 4/2 ou 5/2 vias 
direciona o ar úmido para um dos cilindros, a fim que seja secado, enquanto de 10 a 20% do ar 
seco na saída é desviado por outra passagem restringida em sentido contrário a fim de regenerar 
o produto dessecante. Um temporizador ou um sensor de umidade se encarregam de comandar a 
válvula direcional para que esta alterne o ciclo de secagem/regeneração. 
 
A eficiência deste processo é muito superior ao anteriormente descrito, o ponto de 
orvalho pode chegar a –40ºC e em alguns casos a –50ºC. Um indicador de cor pode ser incorporado 
para indicar o grau de saturação. 
 
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Fig. 2.7 – Princípio de um secador por adsorção 
 
Um micro filtro é essencial para evitar que partículas sólidas do produto secante, muito 
abrasivo, alcancem o resto da instalação. 
O custo inicial da instalação e operação é mais alto, mas a simplicidade da manutenção e sua 
eficiência torna o custo final bem mais vantajoso. 
 
Secagem por refrigeração 
 
Consiste de uma unidade mecânica que incorpora um circuito de refrigeração com dois 
trocadores de calor. O ar úmido e a uma temperatura mais elevada é pré-resfriado no primeiro 
trocador transferindo parte do seu calor ao ar frio de saída. Então no segundo trocador o ar 
entra em contato com as serpentinas do refrigerador, por onde circula o gás Freon (R12 ou R22) 
em processo de expansão (refrigeração = extração de calor). 
 
Nesta etapa acontece uma drástica queda de temperatura onde acontece uma 
condensação da umidade e das partículas de óleo que são automaticamente drenadas. Em seguida, 
o ar frio e seco se dirige para a saída passando pelo primeiro trocador de calor, onde ele recebe 
calor do ar de entrada, desta forma, ao aquecer-se aumenta seu volume, e baixando a umidade 
relativa evita a formação de orvalho na tubulação de saída para o resto da instalação. 
Mediante métodos modernos é normal atingir temperaturas do ar de saída em torno de 2ºC 
embora temperaturas de 5ºC é suficiente para a maioria das aplicações da Pneumática. 
P á g i n a | 19 
 
 
 
A temperatura do ar de entrada pode ser de até 60ºC porem é mais econômico se houver um pré-
resfriamento do ar de entrada para algo em torno de 25~35ºC. 
 
 
 
Fig. 2.8 – Princípio do secador de ar por refrigeração 
 
Como regra geral o custo de secagem do ar comprimido representa de 10~20% do custo 
total da geração de ar comprimido. Em compensação a não instalação de um bom sistema de 
tratamento do ar comprimido compromete o bom funcionamento do sistema como um todo, 
aumentando os custos de manutenção que somados às possíveis e freqüentes paradas da produção 
de longe superam os custos iniciais de um bom sistema de tratamento do ar comprimido. 
 
Filtro da linha principal 
 
É aconselhável a colocação de um filtro de grande capacidade e baixa perda de carga (Δp 
mínimo) logo após o reservatório a fim de retirar os resíduos de óleo proveniente do compressor e 
uma parcela de umidade do ar para evitar uma possível emulsão destes dois elementos (água 
leitosa que se forma na tubulação). Estes filtros não possuem defletor interno para a separação 
da água. O ideal seria a instalação de dois filtros em paralelo com um by-pass que permita a troca 
de cartucho de uma unidade enquanto a outra está em serviço e sem a interrupção do 
fornecimento de ar comprimido. Estes filtros normalmente possuem um sistema de troca rápida 
do cartucho filtrante. 
 
P á g i n a | 20 
 
 
 
 
 
Fig. 2.9 – Representação de um típico filtro de linha 
 
 
Perguntas e Respostas 
 
 
Como é gerado o ar comprimido? 
O ar comprimido é gerado mediante a 
compressão do ar atmosférico. As máquinas 
usadas para geração de ar comprimido são 
chamadas de compressores. 
 
Quais tipos de compressores de ar 
comprimido são mais usados? 
Na área de aplicação profissional e industrial, 
são mais usados os compressores de pistão 
e/ou compressores de parafuso. 
 
O que é um compressor de pistão? 
O compressor de pistão lembra um motor de 
combustão interna com comando de válvulas. O 
ar atmosférico é aspirado e comprimido num 
cilindro pelo pistão de movimento alternativo 
acionado pela biela e árvore de manivela. As 
sequências de aspiração e compressão são 
comandadas pelas válvulas. 
 
Quais são as características de um 
compressor de pistão? 
As características típicas do compressor de 
pistão são: 
• Elevado grau de eficiência 
• Pode atingir pressões de altas até muito altas 
• Permite unidades com dimensões reduzidas 
• Permite grande variedade de versões (com 
múltiplos cilindros e vários estágios de 
compressão) 
• Baixo custo 
• Fluxo de pressão pulsante (desfavorável) 
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O que é um compressor de parafuso? 
A carcaça do compressor de parafuso contém 
dois fusos helicoidais que, girando em sentidos 
opostos, comprimem continuamente o ar na 
câmara de pressão. 
No seu curso, através do compressor, o ar 
aspirado é comprimido na câmara de volume 
decrescente até a pressão final 
preestabelecida no projeto. 
 
Quais são as características de um 
compressor de parafuso? 
As características típicas do compressor de 
parafuso são: 
• Fluxo contínuo de ar 
• Baixa temperatura de compressão final 
• Permite compressão isenta de óleo 
• Baixa geração de ruído 
• Permite a construção de múltiplos estágios 
• Adequado para grandes volumes de consumo 
• Custo mais alto 
Os compressores de parafuso têm prevalecido 
nas aplicações que requerem grandes volumes 
de ar de forma contínua. 
 
 
 
Quais critérios são mais importantes para o 
planejamento de uma instalação pneumática? 
Os seguintes critérios devem ser considerados 
no planejamento de uma instalação pneumática: 
• As pressões no sistema 
• A demanda de ar comprimido 
• Potência do compressor 
• O sistema de tubulações 
 
Quais pressões podem ser encontradas num 
sistema pneumático? 
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As pressões mais importantes dentro de um 
sistema pneumático são: 
• A pressão máxima do compressor 
• A pressão de trabalho 
• A pressão de fluxo 
 
O que significa pressão máxima do 
compressor? 
A pressão máxima do compressor é a pressão 
mais alta que o compressor escolhido é capaz 
de gerar. 
A pressão no reservatório de ar, e com isso no 
sistema, oscila de acordo com a variação da 
demanda de ar dos equipamentos conectados 
entre uma pressão máxima e mínima. Além 
disso, há as perdas de pressão devido a 
vazamentos no sistema. O compressor deve ser 
capaz de compensar essas oscilações de 
pressão. A pressão máxima do compressor 
deve, portanto, ser maior do que a pressão de 
trabalho prevista para o sistema. 
 
O que significa pressão de trabalho? 
Pressão de trabalho é a pressão mínima que 
precisa estar disponível para os equipamentos 
conectados. 
Possíveis perdas por vazamentos e perdas de 
fluxo devem ser levadas em consideração. 
 
O que se entende por pressão de fluxo? 
A pressão de fluxo é a pressão disponível no 
“niple” (Peça cilíndrica com rosca na parte 
externa das duas extremidades, usada para 
unir dois tubos) de conexão enquanto oequipamento está ligado e operando em regime 
de consumo máximo de ar. A ferramenta 
pneumática somente pode fornecer a potência 
prevista se a pressão de fluxo nesse modo 
operacional atingir o valor mínimo especificado 
pelo fabricante (geralmente 6 bar). 
 
Por que a pressão de fluxo precisa ser 
medida diretamente no equipamento? 
Porque até esse ponto todas as perdas são 
provocadas pela rede de tubulação, válvulas e 
registros, até mesmo devido à tubulação 
flexível (possivelmente subdimensionada), que 
deveriam ser levadas em conta. 
 
 
 
Como é composta a demanda de ar 
comprimido de uma instalação pneumática? 
Fatores determinantes do consumo de uma 
instalação pneumática são: 
• Demanda de ar comprimido dos equipamentos 
• Média do tempo de ocupação dos 
equipamentos 
• O fator de simultaneidade 
• Perdas no sistema 
• Reservas 
• Erros de estimativa 
Onde a demanda de ar comprido dos 
equipamentos deve ser corrigida pela média do 
tempo de ocupação 
e pelo fator de simultaneidade e adicionados os 
fatores de reservas, de perdas e os erros de 
estimativa. 
 
Como se determina o consumo das 
ferramentas pneumáticas? 
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Pela soma de todas as ferramentas individuais 
de acordo com as especificações técnicas do 
fabricante, levando em conta os fatores de 
correção. 
 
O que é tempo médio de ocupação? 
A maioria das máquinas pneumáticas não fica 
permanentemente em operação. Por causa das 
interrupções entre as operações individuais de 
trabalho, elas são ligadas e desligadas 
conforme a necessidade. Isso varia de acordo 
com o tipo de ferramenta. Usualmente, 
ferramentas de lixar trabalham por períodos 
mais longos, ferramentas de parafusar 
trabalham com mais pausas. A média de tempo 
em que a ferramenta permanece ligada, 
geralmente convertida em relação à uma hora, 
é denominada tempo médio de ocupação. 
 
O que é fator de simultaneidade? 
Sabe-se pela experiência que, quando um 
grande número de equipamentos está 
conectado numa instalação, nunca todos são 
usados ao mesmo tempo, pois a maioria das 
operações de trabalho ocorre com defasagem 
de tempo e suas durações não são uniformes. 
A parcela de tempo em que todos os 
equipamentos são usados simultaneamente é 
denominada fator de simultaneidade e entra no 
cálculo junto com o tempo de ocupação como 
coeficiente redutor da demanda. 
28. 
O que se entende por perdas? 
As perdas em instalações pneumáticas ocorrem 
por causa dos vazamentos e do atrito do fluxo 
de ar comprimido na rede de tubulações. De 
acordo com a experiência, as perdas em 
instalações pneumáticas novas correspondem a 
aproximadamente 5%. Já nas instalações 
pneumáticas antigas, as perdas podem chegar a 
aproximadamente 25%. 
 
O que se entende por reservas? 
Como a demanda de ar comprimido é calculada 
inicialmente apenas para os equipamentos 
atualmente conectados, é preciso considerar 
reservas para futuras necessidades de 
expansão do sistema a fim de minimizar os 
custos de atualização. Dependendo das 
perspectivas e do ramo, podem ser projetadas 
reservas de até 100%. 
30. 
O que é erro de estimativa? 
Apesar do apurado método de cálculo, a 
demanda real de ar comprimido nunca pode ser 
determinada com exatidão. Por isso, para 
compensar possíveis erros de estimativa, são 
adicionados, como valor empírico, 
aproximadamente 15% da demanda calculada. 
31. 
Como é determinada a potência do 
compressor? 
Dentre outros fatores, a potência do 
compressor é determinada pelos seguintes 
critérios: 
• Pressão máxima 
• Volume fornecido 
• Tipo de compressor 
• Número de compressores 
• Tamanho do reservatório de ar 
32. 
Por que é melhor vários compressores 
pequenos do que um compressor grande? 
Compressores grandes possuem uma alta 
demanda de energia. Se, em vez de um 
compressor grande, forem usados vários 
compressores pequenos, eles podem ser ligados 
ou desligados individualmente de acordo com a 
demanda atual de ar comprimido. Isso, por um 
lado, leva a uma considerável economia de 
energia e, por outro, um compressor pode ser 
retirado da rede para manutenção sem que 
toda a instalação tenha que ser paralisada. 
33. 
Qual é a função do reservatório de ar? 
O reservatório de ar armazena uma quantidade 
de ar comprimido e iguala as oscilações de 
pressão (p.ex., causadas pelo pistão do 
compressor). Ele garante as fases de elevada 
demanda de ar comprimido e permite a 
operação intermitente do compressor (i.e. 
ligando e desligando conforme a necessidade) 
e, com isso, economiza energia.
CAPÍTULO 3 (Distribuição) 
 
TUBULAÇÕES E CONEXÕES 
 
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 à 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. 
 
Tipos de rede de distribuição: primária e secundária. 
 
Tipos de redes primárias de distribuição de ar: 
 
 
 
Fig. 3.1 – tipos de rede de distribuição 
 
Critérios para montar uma rede de distribuição 
 
 As tubulações devem ter um declive entre 1 a 2 % do seu comprimento no sentido do 
fluxo. 
 
 Sempre que possível, manter a rede em circuito fechado que permite uma distribuição 
mais uniforme de pressão. 
P á g i n a | 25 
 
 
 
 Retirar a rede secundária da parte superior da primária. 
 
 
 
Fig 3.2 – Projeto de uma rede de distribuição. 
 
Materiais utilizados na rede: 
 
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 
 
São encontradas as seguintes conexões no mercado: 
 
 com anel de corte 
 com anel de pressão 
 conexões rebordadas 
 de engate rápido. 
 
 
P á g i n a | 26 
 
 
 
Conexões de mangueira: 
 
 conexões com porcas 
 conexão espigão 
 conexões de engate rápido. 
 
Distribuição do ar comprimido 
 
Linha principal 
 
A distribuição da energia pneumática é uma das mais simples e baratas, porém deve se 
obedecer algumas regras básicas. A tubulação principal deve ser sempre superdimensionada a fim 
de poder conduzir o ar comprimido com a menor perda de carga possível, armazenar uma maior 
quantidade de ar servindo como um reservatório adicional, permitindo um trabalho mais efetivo do 
compressor diminuindo o liga\desliga deste e principalmente poder atender a demanda futura de 
uma imprevista ampliação do sistema e consequente aumento de consumo de ar comprimido. 
Deve-se instalar no alto e afastado da parede para permitir uma possível intervenção do pessoal 
da manutenção, obedecer a uma inclinação em declive no sentido do fluxo do ar, de ± 1%. 
Em instalações de médio ou grande porte deve se providenciar registros de isolamento para poder 
fazer manutenção parcial na tubulação sem a necessidade de interromper o fornecimento geral de 
ar. 
A instalação principal pode ser executada em malha aberta ou fechada (em anel fechado), 
veja Fig. 3.3 e Fig. 3.4. Ambas apresentam vantagens e desvantagens não existindo empecilhos 
importantes para a adoção de um modelo ou outro. 
Se o modelo em anel fechado oferece a vantagem de um fornecimento de ar comprimido mais 
imediato e uniforme, tem a desvantagem de não apresentar sentido regular para o escoamento do 
condensado, que tende a fluir na direção damaior demanda de ar comprimido, exigindo assim um 
maior cuidado no projeto do “layout” da tubulação. A malha aberta, se o tamanho da tubulação 
estiver no limite, pode apresentar deficiência de fornecimento de ar nas extremidades, mas 
facilitam a coleta de condensado. 
 
 
Fig. 3.3 – Representação esquemática de uma instalação em malha aberta 
 
Lembrar sempre que a tubulação da rede de ar comprimido é uma tremenda fonte de 
contaminação do ar, partículas sólidas que se desprendem do interior dos tubos, oxidação 
(ferrugem), cavacos das roscas e outras impurezas tem um efeito desastroso sobre os modernos 
e precisos equipamentos pneumáticos atuais (guias lineares, garras, válvulas de selo metálico), 
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portanto nunca dispensar um bom filtro e conscientizar os clientes da importância destes 
detalhes. 
 
Fig. 3.4 – Representação esquemática de uma instalação em anel fechado 
 
Linha secundária 
 
A menos que tenha se instalado eficientes sistemas de secagem, ao entrar em contato com 
a superfície mais fria da tubulação boa parte da água e do óleo vindo do compressor se separa por 
condensação. 
 
Por isso as tomadas (conexões) de ar para o consumo devem ser feitas pela parte superior 
da tubulação principal impedindo que o eventual condensado existente possa atingir os dispositivos 
nele conectado e, utilizando-se de curvas suaves para evitar perda de carga por turbulência. 
 
A bitola do tubo de descida deve ser uma medida acima da inicialmente calculada. Assim, 
se no cálculo inicial, um tubo de ½ polegada é suficiente, deve se colocar um tubo de ¾ de 
polegada. 
Um dreno manual ou automático no ponto mais baixo de cada tubo é aconselhável. Este 
seria colocado na extremidade de uma conexão em “T”, sendo que a saída a 90ºC seria utilizada 
para a conexão do conjunto de conservação (FRL). 
 
 
Fig. 3.5 – Tomadas de ar (a) e água condensada (b) 
Drenagem 
 
Por mais cuidadosa que seja a preparação e a secagem anterior uma pequena quantidade de 
água condensada sempre se formará ao longo da tubulação. Por intermédio de armadilhas (potes 
de expansão) e tubulação apropriada é possível retirar a quase totalidade desta água. Nos pontos 
P á g i n a | 28 
 
 
 
de maior concentração e em pontos onde esta água se deposita recomenda-se a instalação de 
drenos. 
 
Drenagem automática 
 
Nas partes mais baixas da tubulação principal providenciar uma tomada para o dreno, esta 
conectada pela parte inferior da tubulação principal facilitando assim o escoamento do 
condensado através do tubo de descida de bitola semelhante à tubulação de consumo. Na 
extremidade inferior deste tubo instalar preferencialmente um dreno automático, canalizando 
através de uma mangueira, a saída do dreno até a galeria pluvial mais próxima. 
 
Os drenos podem ser manuais, onde seu funcionamento depende da atuação manual. Ou 
automáticos, pois possuem características construtivas diversas. Em geral se utilizam do nível 
interno do condensado acumulado e de um flutuador (bóia) para atuarem, descarregando 
automaticamente a água assim que esta atingir uma determinada quantidade (nível) dentro do 
copo. Assim que a água se esgotar o dreno fecha-se automaticamente. Os drenos também são 
conhecidos como purgadores. Veja Fig. 3.6 
 
 
Fig. 3.6 – Dreno automático com flutuador (bóia) 
 
Existem drenos automáticos motorizados que funcionam pelo princípio de um came no eixo 
de um motor síncrono acionando o pino de uma válvula de assento que elimina o condensado. Muito 
utilizado em unidades móveis (caminhões, ônibus, compressores portáteis) por serem resistentes 
a vibrações e permitir montagem em qualquer posição. Veja Fig. 3.7 
 
 
Fig. 3.7 – Dreno automático motorizado, com came de acionamento. 
P á g i n a | 29 
 
 
 
Dimensionamento da tubulação principal 
 
O custo de instalação de uma tubulação de ar comprimido representa uma parcela 
significativa na fase inicial de um projeto. Portanto o seu dimensionamento inicial deve levar em 
conta dois fatores importantes. O primeiro refere-se a menor perda de carga possível entre a 
estação produtora e os consumidores finais. A queda de pressão ideal estaria em 0,1 a 0,2 bar. A 
segunda deve levar em conta a possibilidade de ampliações futuras e o aumento de consumo de ar 
comprimido. Uma redução inicial na bitola da tubulação, embora possa baixar os custos, acarreta 
uma queda de pressão que prejudica o rendimento dos equipamentos provocando perdas que 
podem superar a economia feita inicialmente. Inútil mencionar os prejuízos causados se a 
instalação precisar ser refeita a fim de aumentar o diâmetro dos tubos da rede principal. O custo 
de uma tubulação com diâmetro interno de 25 mm não é muito diferente de um com diâmetro 
 
interno de 50mm, sendo o custo da mão de obra o fator mais significativo, porém o aumento da 
vazão é quatro vezes maior. Com uma tubulação superdimensionada aumenta a armazenagem de ar, 
melhora sensivelmente a troca de calor (maior superfície radiante) que ajuda na separação do 
condensado e melhorando a qualidade do ar. 
O tamanho da tubulação principal e suas derivações calcula se, levando em conta as 
limitações de velocidade do ar recomendadas de aproximadamente 6m/s. Embora, em sub 
circuitos, a uma pressão de 6bar e de pouca extensão, o ar pode chegar a 20m/s. 
Para uma queda de pressão de no máximo de 0,3 bar entre o compressor e os dispositivos 
podemos calcular de forma simplificada utilizando o nomôgrama Fig. 3.8. 
Curvas, cotovelos, derivações em “T” ou em “Y”, válvulas, registros e outras conexões 
causam perdas de carga por obstrução e atrito que precisa ser levado em conta. Uma forma de 
calcular é transformar estas perdas em “comprimento equivalente”, isto é, como se fossem 
metros lineares de tubos retos. É comum que os valores sejam fornecidos em catálogo pelos 
fabricantes. A tabela Fig. nos dá uma idéia simplificada destes valores de componentes mais 
utilizados. 
 
Exemplo (a): Para determinar o tamanho da tubulação para uma vazão de 16.800 Nl / min de ar e 
uma queda de pressão máxima de 0,3bar (30 kPa) em um comprimento de 125m, sendo que o 
compressor desliga ao alcançar uma pressão de 10bar e religa a uma pressão de 8bar, tendo então 
uma pressão média de 9bar. 
Uma queda de pressão de 30 kPa em 125 metros resulta em uma perda de carga equivalente de: 
 
30 kPa : 125m = 0,24 kPa/m 
Utilizando o nomôgrama Fig. 3.8 traçamos uma linha partindo de 9bar da linha vertical 
referente à pressão passando pelo valor de 0,24 kPa / m na segunda linha vertical referente à 
perda de carga equivalente até alcançar a linha central de referência ( ponto X ). 
 
Traçar outra linha unindo o ponto X ao ponto de intersecção de 0,28 Nm³/s (16.800 
Nl/min) e prolongar a linha até alcançar a última linha da direita referente ao diâmetro interno da 
tubulação. 
 
O valor encontrado neste caso é de aproximadamente de 61 mm e no mercado podemos 
encontrar tubos metálicos com diâmetro interno de 65mm ( 2 ½ polegadas) que satisfazem com 
certa margem nosso projeto. 
P á g i n a | 30 
 
 
 
 
 
Fig. 3.8 – Nomôgrama para o dimensionamento do diâmetro da tubulação 
 
Exemplo (b): Se a mesma tubulação de 125m de comprimento tiver uma serie de acessórios como 2 
cotovelos, 2 curvas longas de 90º, 6 conexões em “T” e 2 registros de gaveta seria necessário 
aumentar o diâmetro do tubo? 
 
 
Fig. 3.9 – Tabela simplificada para o cálculo do comprimento equivalente 
 
P á g i n a | 31 
 
 
 
Pela tabela Fig. 3.9 - na coluna referente à 65 mm nos encontramos os valores referentes 
ao comprimento equivalente dos diversos componentes existentes na tubulação. 
Portanto, obtidos os valores procede-se à soma e encontra-se o total de metros do comprimento 
equivalente que somados ao comprimento da tubulação obtém-se o comprimento total. 
 
Dois cotovelos: 2 x 1,4 m = 2,8 m 
Duas curvas de 90º: 2 x 0,8 m = 1,6 mSeis “T” padrão: 6 x 0,7 m = 4,2 m 
Dois registros de gaveta: 2 x 0,5 m = 1,0 m 
Total 9,6 m 
 
Os doze componentes geram uma “resistência” ao fluxo de ar equivalente a 
aproximadamente 10 metros lineares de um tubo da mesma bitola. 
Neste caso o “comprimento efetivo” da tubulação seria de 125m + 10m = 135m com um �p de 
30kPa : 135 m = 0,22 kPa/m . 
Utilizando novamente o nomôgrama Fig. 3.8 encontramos um diâmetro interno de 65 mm o 
que ainda atende satisfatoriamente nosso projeto, uma vez que o diâmetro interno real desta 
bitola é de 68 mm. 
Para a maioria das instalações utilizam-se tubos galvanizados ou os chamados tubos pretos 
de aço 1020~1030. Para bitolas até 75 mm ( 3” ) pode-se utilizar acessórios rosqueados. Acima 
disto recomenda-se flanges e conexões soldadas. 
 
Nota: ao determinar os tamanhos dos tubos da rede principal levar sempre em consideração 
expansões futuras e aumentos de demanda de ar comprimido. 
 
Perguntas e Respostas 
 
Qual é a função do sistema de tubulação 
(rede)? 
A função primordial do sistema de tubulação é 
transportar o ar comprimido até os 
equipamentos individuais. Secundariamente, o 
volume das tubulações complementa o volume 
do reservatório de ar. 
 
Existem diversos sistemas de tubulação 
(rede)? 
Sim. Os dois sistemas típicos são designados 
como: 
• Ramificado 
• Anel fechado 
Ambos os sistemas possuem suas vantagens e 
desvantagens que precisam ser consideradas 
em função da concepção do sistema. É por isso 
que, na prática, são usadas com frequência 
versões mistas de ambos. 
 
O que é um sistema ramificado? 
Tubulações ramificadas derivam de grandes 
tubulações de distribuição ou da tubulação 
principal e terminam no equipamento. Elas têm 
a vantagem de exigir menor extensão de tubos 
do que o sistema de anel fechado. Mas também 
há a desvantagem de terem que ser maior em 
tamanho do que o sistema de anel fechado e 
provocarem, frequentemente, grandes perdas 
de pressão. 
P á g i n a | 32 
 
 
 
 
 
O que é um sistema de anel fechado? 
Um sistema de anel fechado forma um circuito 
de distribuição fechado. Para fornecer ar 
comprimido via anel fechado, o ar comprimido 
percorre um caminho mais curto do que no 
sistema ramificado. Isso reduz a queda de 
pressão. O dimensionamento do sistema de 
anel fechado pode ser calculado com metade 
do comprimento fluidodinâmico do tubo e com 
metade do volume de fluxo. A desvantagem é a 
maior demanda de tubulações. 
 
 
 
Qual é a influência do comprimento dos 
tubos, derivações, cotovelos, válvulas e 
engates? 
Quanto mais longa a tubulação de ar 
comprimido, maiores são as perdas por atrito 
do fluxo de ar na parede da tubulação. Como as 
perdas por atrito se convertem em perda de 
pressão, as tubulações longas requerem um 
diâmetro maior para reduzir a resistência. 
Dependendo do modelo e fabricação, as 
derivações, cotovelos, válvulas e engates 
causam frequentemente perdas substanciais 
por atrito no fluxo de ar. Portanto, seu número 
deve ser mantido o menor possível e deve ser 
dada preferência aos modelos mais favoráveis 
ao fluxo. Existem fatores para os componentes 
comuns que entram no cálculo do sistema de 
tubulação em metros (adicionais) de 
comprimento de tubo (veja tabela). 
 
P á g i n a | 33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 4 (Tratamento) 
 
TRATAMENTO DO AR COMPRIMIDO 
 
 Após passar por todo o processo de produção, tratamento e distribuição, o ar comprimido 
deve sofrer último condicionamento próximo ao ponto de utilização, antes de ser colocado para 
trabalhar, a fim de produzir melhores desempenhos. Neste caso, o beneficiamento do ar 
comprimido consiste no seguinte: Uma filtragem final, a estabilização e regulação da pressão de 
trabalho e uma eventual lubrificação de todas as partes mecânicas dos componentes pneumáticos. 
Isto ocorre porque partículas de pó ou ferrugem e umidade que se condensam nas tubulações 
podem ocasionar falhas ou avarias nas válvulas. Por isto perto do local de consumo é colocada uma 
unidade de conservação que é composta de: 
 
 filtro de ar comprimido 
 regulador de pressão 
 lubrificador de ar comprimido. 
 
Filtração 
 
Filtro padrão (standard ) 
 
O filtro padrão consiste de uma combinação de um separador de água e de um filtro de impurezas. 
Se o ar não foi desidratado anteriormente uma quantidade considerável de água será coletada e o 
filtro reterá impurezas sólidas como partículas de pó, de óxido e de escaras. 
A separação da água ocorre principalmente por uma rotação rápida do ar provocada pelo defletor 
na entrada. As partículas mais pesadas de água, óleo e impurezas são expulsas pela força 
centrífuga, por impacto aderem na parede do copo e deslizam para o fundo onde se acumulam, 
podendo ser retirado por um dreno manual ou automático. Uma placa separadora cria uma zona de 
calma abaixo dela evitando que o torvelinho ( vórtice ) de ar arraste o líquido para a saída. 
O elemento filtrante retém as partículas mais finas de pó, de escaras, de óxido e de óleo 
carbonizado quando o ar flui para a saída do filtro. O elemento filtrante padrão ( AF ) retém 
todos os contaminantes de até 5 micra, ele pode ser facilmente retirado, lavado e reutilizado 
varias vezes antes de ser substituído por estar provocando uma excessiva perda de carga. Se o 
condensado apresentar uma cor turva e leitosa é sinal de excesso de óleo e contaminantes o que 
encurta sensivelmente a vida útil do elemento filtrante. No caso de excesso de condensado 
recomenda-se o uso de um dreno automático. 
O copo normalmente é feito em policarbonato (PC), em ambiente onde o filtro está exposto ao 
calor, faíscas ou quimicamente agressivos é recomendável o uso de materiais especiais. Como 
proteção a choques mecânicos utilizar uma proteção metálica. 
O policarbonato tolera derivados de petróleo para sua limpeza, entretanto evitar a gasolina 
devido a presença de álcool anidro (24% do volume) que provoca rachaduras e possível explosão do 
copo de policarbonato. 
 
 
 
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Fig. 4.1 – Filtro de ar padrão com separador de água com dreno automático opcional 
 
Micro filtros 
 
Quando o processo não admite contaminação por vapores de óleo deve-se usar filtros 
micrônicos, (AFM ou AFD), estes por serem filtros puros não possuem o defletor interno. 
O ar flui da entrada para o centro do cartucho e através deste para o lado externo e em 
seguida para a conexão de saída. 
As partículas sólidas ficam retidas na malha fina das diversas camadas dos elementos 
filtrantes enquanto que os vapores de óleo e a névoa de água, ficam retidas nas outras camadas e 
se aglutinam, por ação coalescente, dentro do material filtrante escorrendo por gravidade para a 
parte inferior do copo. 
 
 
Fig. 4.2 – Micro-filtro típico, coalescente multiestágio. 
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Filtros sub micrônicos 
 
Estes filtros são capazes de reter e remover virtualmente toda presença de óleo e água 
contida no fluxo de ar além de partículas de impurezas abaixo de 0,01mm, para proporcionar a 
máxima proteção na utilização em dispositivos de medição fina, instrumentação pneumática, 
pintura eletrostática, limpeza e secagem na montagem de componentes eletrônicos. 
O princípio de funcionamento é igual ao micro-filtro descrito anteriormente, a diferença é 
que estes possuem camadas adicionais no elemento filtrante de alta eficiência de retenção. 
 
Escolha e seleção de filtros 
 
O tamanho assim como o tipo de filtro a ser definido para uma aplicação específica 
depende inicialmente de três fatores: 
 
a) A vazão máxima requerida pelo equipamento pneumático a ser alimentado 
b) A queda de pressão (Δp ) máx. aceitável na aplicação específica 
c) A qualidade e o grau de limpeza requerida naespecificação 
 
Os fabricantes fornecem gráficos e diagramas de pressão/vazão para permitir uma 
especificação correta do tamanho e do tipo de filtro desejado. Quanto ao grau de limpeza do ar, 
estão disponíveis cartuchos filtrantes de diversos tamanhos de malha. 
 
Qualidade do ar 
 
Níveis de filtração 
 
Os níveis de filtração ou classes de qualidade são conhecidos também por grau de limpeza 
ou classe de pureza. São ao todo sete. Ainda não existe uma normatização em escala mundial. 
Em cada país existe um grau de exigência diferente. A seguir veremos de forma esquemática os 
elementos envolvidos e uma tabela (Fig.5.3) com definições e critérios. 
 
Descrição 
 
O ar proveniente do compressor passa por pos-resfriador (aftercooler ) equipado com 
dreno automático que se encarregam de eliminar uma boa parte do condensado e impurezas. O ar 
posteriormente entra em um reservatório com dreno automático instalado na parte inferior, 
devido a um novo resfriamento, derivado do contato do ar com as paredes internas do tanque, 
ocorre uma nova condensação eliminada pelo dreno automático no fundo do reservatório. Drenos 
adicionais podem ser instalados, opcionalmente ao longo da tubulação e sempre nas partes mais 
baixas desta. O esquema demonstrativo se divide em três partes principais: 
As derivações 1 e 2 fornecem o ar comprimido diretamente do reservatório. As derivações 
3,4,5,6 fornecem ar comprimido tratado adicionalmente por um secador por refrigeração. A 
derivação 7 inclui um secador por adsorção entre dois micro- filtros . 
Os pontos 1 e 2 equipados com filtro padrão (standard) e drenos automáticos eliminam boa 
parte do condensado sedo que o ponto 2 tem um grau de limpeza maior devido a utilização de 
microfiltro. 
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As derivações 3,4 e 5 recebem um ar comprimido de melhor qualidade fornecido através 
do secador por refrigeração. Portanto o ponto 3 não requer um dreno automático, o ponto 4 não 
necessita de uma pré filtração e um micro filtro fornece ar de muito boa qualidade. Enquanto o 
ponto 5 apresenta um incremento na qualidade e no grau de pureza por utilizar um micro filtro e 
um filtro sub micrônico em série. 
O ponto 6 inclui ainda um filtro eliminador de odores alem dos micro e sub-micro filtros. 
Um secador por adsorção além dos filtros micrônico e sub-micrônico elimina todos os riscos da 
presença de condensado mesmo a baixas temperaturas. 
 
 
 
Fig. 4.3 – Definição esquemática dos sete graus de limpeza 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aplicações típicas estão listadas na tabela a seguir: 
 
 
 
Fig. 4.4 – Tabela e definições de aplicações típicas das sete classes de limpeza (resumo) 
 
Regulação da pressão 
 
A regulação da pressão se faz necessária por vários motivos. Se uma pressão alta seria 
desejável (10~15 bar) na prática ela se torna muito cara, além de provocar desgaste prematuro 
nos componentes pneumáticos, não gerando nenhum benefício. 
Uma pressão demasiadamente baixa, (3 a 4bar) fácil de produzir, torna-se antieconômica devido à 
baixa eficiência. Outra razão para uma boa regulação está no fato de a pressão no sistema de 
distribuição ser muito instável, oscilando constantemente devido ao consumo variável e à própria 
regulagem do regime de trabalho dos compressores. 
 
 
 
 
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Portanto estabeleceu-se na prática que a pressão econômica estaria na faixa de 6 a 
7bar (0,6 a 0,7MPa). A maioria dos fabricantes de equipamentos pneumáticos adotaram estes 
valores. 
Para quem adota o sistema anglo-americano esta pressão seria de 85 a 100 PSI. 
 
Regulador padrão (standard) 
 
Os reguladores de pressão operam pelo princípio da balança de forças. Este processo pode 
ser feito por um êmbolo ou um diafragma em contraposição as forças ajustáveis de molas e da 
pressão de saída. Os reguladores são conhecidos também como redutores de pressão, uma vez que 
a pressão de entrada, dita primária, deve ser sempre superior à pressão desejada na saída, dita 
secundária. É bom lembrar que quando a pressão secundária for igual à primária o regulador de 
pressão perde sua função. 
 
Princípio de funcionamento 
 
A pressão de saída se regula ajustando a carga da mola principal através do parafuso de 
ajuste com manopla. A mola apoiada sobre o núcleo da membrana central desloca para baixo um 
pequeno êmbolo abrindo a válvula de passagem de ar, este ar (p1), numa determinada vazão e 
pressão vai para a conexão de saída (p2) e através de um pequeno furo vai também agir sob a área 
da membrana se contrapondo à força da mola principal. 
Neste momento é que se estabelece o balanço de forças. Se chamamos a força da mola 
principal de F1 e o produto da pressão secundária pela área (p2 × A ) da membrana de força F2 , a 
pequena força exercida pela mola de retorno da válvula de passagem de força F3 teremos a 
seguinte equação ao se estabelecer o equilíbrio de forças: 
 
F1 = (F2 + F3) – R (R = atrito da junta de vedação do êmbolo). 
 
Enquanto este equilíbrio de forças for constante a pressão secundária e a vazão através 
da válvula serão constantes. 
A ação reguladora se dá da seguinte forma: se o consumo de ar aumentar na saída a 
pressão embaixo da membrana tende a diminuir, consequentemente a força F2 também diminui 
alterando o balanço de forças a favor de F1 que empurrará o êmbolo para baixo aumentando a 
passagem de ar restabelecendo a demanda e consequentemente a pressão secundária, mas com 
uma vazão maior. 
Ao contrário, se o consumo diminuir a pressão secundária tende a subir para se aproximar 
da pressão primária maior. Novamente teremos a alteração do balanço de forças desta vez a 
favor de F2 que empurrará a membrana para cima, a mola de retorno F3 se encarregará de fechar 
a válvula diminuindo a vazão a fim de atender a diminuição do consumo. 
Não havendo consumo a pressão secundária tende a aumentar empurrando a membrana até 
fechar a válvula que permanecerá fechada enquanto não houver consumo. 
 
 
 
 
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Fig. 4.5 – Principio de um regulador de pressão 
 
Outra forma de alterar o balanço de forças e a pressão secundária é através de uma ação 
de comando que consiste em atuar no parafuso que pressiona a mola F1. A reação da reguladora se 
dará como descrito acima. 
Caso haja uma contra pressão na saída, provocada pelo processo, o equilíbrio não se altera, 
mas haverá um átimo em que a membrana será empurrada para cima provocando um alivio da 
pressão através do orifício existente no núcleo da membrana e do orifício na tampa superior da 
reguladora. 
 
Fig. 4.6 – Função de alivio em um regulador de pressão 
 
Obs.: não confundir estes orifícios como vias de exaustão. Não obstruir o furo da tampa superior. 
Os reguladores também são conhecidos como redutores de pressão 
 
Com índices elevados de vazão ocorre um fenômeno que deve ser observado. Quando isto 
ocorre a válvula de passagem do regulador fica totalmente aberta para atender a demanda e a 
mola principal fica praticamente toda estendida deixando o equilíbrio de forças muito sensível. 
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Este fenômeno pode ser parcialmente atenuado criando-se uma terceira câmara p3, logo 
abaixo da membrana principal e uma pequena passagem entre a câmara da pressão secundária p2, 
nesta passagem pode se inserir um pequeno tubo com uma extremidade cortada em ângulo e com a 
face voltada para a saída. Isto permite que a pressão estática na câmara p3 seja mais baixa 
devido à velocidade mais elevada no pequeno tubo ( Bernoulli ) compensando assim o equilíbrio de 
forças entre a mola estendida, mais fraca, e a pressão estática mais baixa, F2 mais fraca. 
 
Fig. 4.7 – Princípio de um regulador com compensação de vazão 
 
Em relação ao modelo esquematicamente representado na Fig. 4.7 ainda resta um pequeno 
inconveniente. Se a pressão de entrada aumenta sensivelmentealtera-se o equilíbrio de forças 
provocado pelo aumento de F2 o leva a uma redução da passagem na válvula provocando uma ligeira 
redução da pressão secundária. Este problema pode ser compensado com a utilização de 
reguladores de pressão que possuem áreas iguais nas câmaras de entrada e de saída como 
demonstrado no modelo da Fig. 4.8. 
 
As partes mais importantes são: 
 
1. Parafuso de ajuste 
2. Mola reguladora 
3. Núcleo com orifício de alívio 
4. Diafragma (membrana) 
5. Câmara de compensação da vazão 
6. Tubo de compensação da vazão 
7. Válvula de passagem 
8. O-Ring de compensação da pressão 
9. Mola de retorno da válvula 
10. O-Ring de compensação da vazão 
 
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Fig. 4.8 - Regulador de pressão completamente 
compensado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulador de pressão pilotado pneumaticamente 
 
Este regulador se constitui de um regulador de pressão que tem na parte superior outro 
regulador que substitui a mola principal de regulagem. Estes modelos apresentam grande precisão 
mesmo em altas vazões. O regulador piloto fornece ou alivía o ar de pilotagem apenas nas fases de 
correção da pressão secundária. Em altas vazões não apresenta o problema de distensão da mola 
principal. 
 
 
 
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Fig. 4.9 – Regulador com piloto pneumático de comando 
 
Elementos combinados 
 
Filtro-regulador de pressão 
 
A combinação de filtro-regulador 
apresenta como principal vantagem a economia 
de espaço tão importante hoje em dia nas 
montagens de máquinas e dispositivos. 
Estas unidades compactas são conhecidas como 
conjuntos de conservação e podem ter 
acoplados um terceiro elemento: o lubrificador. 
 
Características, escolha e seleção: 
 
A escolha da unidade deve levar em 
consideração a vazão desejada e a mínima 
variação de pressão na maior parte da gama de 
utilização que a unidade permite. 
Os fabricantes fornecem catálogos 
gráficos informativos que esclarecem estas 
características. 
O mais importante é o gráfico Q/p2 
(vazão/pressão secundária) Fig.5.11. Ele 
demonstra como a pressão p2 diminui com o 
aumento da vazão. 
 
A curva se divide em três fases distintas: 
 
1 - Inicio do arranque, pouco consumo tendo 
uma pequena passagem de ar na válvula de 
passagem o que ainda não permite uma 
regulagem real e efetiva. 
 
2 - A faixa ideal de regulação e 
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3 - A faixa de saturação; a válvula está 
totalmente aberta não permitindo mais 
regulagem posterior. 
 
 
Fig. 4.10 – Combinação de um Filtro - Regulador 
típico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O dimensionamento destas unidades deve levar em conta como principal aspecto a 
quantidade de fluxo requerido no projeto. Para o regulador a vazão média requerida deve ficar na 
metade da faixa de vazão (parte II (a) do gráfico Q/p2 ). Para o filtro deve-se levar em conta a 
perda de carga Δp. Para um filtro separador padrão (não um filtro de linha) uma queda de 0,2bar 
será o ideal para assegurar um bom funcionamento. Com uma vazão máxima o (Δp) deverá ficar 
sempre abaixo de 1bar. O tamanho do componente deve ser escolhido pela vazão requerida e não 
pela rosca das conexões, mesmo que estas tenham que ser adaptadas à tubulação existente. 
 
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Fig. 4.11 – Características típicas do comportamento vazão/pressão 
a: Regulador b: Filtro 
 
Ar comprimido lubrificado 
 
A lubrificação já não é uma necessidade para os equipamentos pneumáticos modernos, que já são 
fornecidos pré-lubrificados para toda sua vida útil. 
A duração e o rendimento destes equipamentos satisfazem plenamente as necessidades das 
modernas máquinas e dispositivos de hoje graças ao alto número de ciclos que suportam. 
 
As vantagens de sistemas não lubrificados são varias: 
 
a) Economia no custo do equipamento de lubrificação, do estoque do óleo e da mão de obra de 
manutenção do nível no lubrificador. 
 
 
b) É mais limpo. Os sistemas são mais higiênicos e isto é importante nas fabricas modernas, 
principalmente nas indústrias alimentícias, farmacêuticas e eletro-eletrônica. 
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c) A atmosfera fica mais limpa proporcionando um ambiente de trabalho mais saudável e 
seguro. 
 
Ainda existem componentes que necessitam de lubrificação. Para estes casos acrescenta-se 
um lubrificador que fornece lubrificação em forma de uma névoa de óleo misturada ao fluxo de ar 
e que atingem os equipamentos. 
Caso o óleo atinja equipamentos que não necessitam de lubrificação ele dissolve a graxa 
permanente anulando esta propriedade, passando então a necessitar definitivamente de 
lubrificação. 
Devemos lembrar que um excesso de lubrificação é mais prejudicial que a falta dela. Observar 
este lembrete quando existirem no circuito cilindros pneumáticos com amortecimento regulável 
nos fins de curso. O óleo ali se acumula e por ser quase incompressível anula o efeito do mesmo. 
Este fenômeno é conhecido como “calço hidráulico”. 
 
Lubrificador proporcional 
 
Num lubrificador (proporcional) a queda de pressão entre a entrada e a saída é 
diretamente proporcional à vazão de ar, este diferencial provoca a elevação do óleo, existente no 
copo do lubrificador, até o visor que contem um gotejador. 
Com uma restrição fixa, uma vazão elevada cria um diferencial de pressão elevado que 
resultaria num gotejamento de óleo muito grande proporcionando uma mistura ar/óleo muito rica 
inundando o sistema pneumático. 
Em contra partida, uma pequena vazão gera um diferencial muito baixo produzindo uma 
mistura muito pobre, correndo-se o risco de não realizar nenhuma lubrificação. 
Para solucionar estes inconvenientes o lubrificador proporcional possui um sistema que auto-
regula a secção transversal de passagem (restritor) a fim de produzir uma mistura constante. 
O ar que entra em “A” segue dois caminhos, uma parte segue em direção à saída passando 
por uma palheta amortizadora (damper) e outra parte entra no copo de óleo através da válvula de 
retenção. 
Quando não tem vazão a pressão sobre a superfície de óleo, no tubo capilar e no gotejador 
é a mesma, portanto não existe movimento de óleo. 
Quando o ar flui da entrada para a saída do elemento a palheta amortecedora gera um 
diferencial de pressão que aumenta proporcionalmente com a vazão. 
Como o visualizador de gotejamento está ligado por um furo capilar com duto de baixa 
pressão logo após a palheta, a pressão no visor é menor que a existente na superfície do óleo. Esta 
diferença de pressão força o óleo a subir pelo tubo que passa por uma válvula de retenção e por 
um parafuso dosador (regulador de fluxo). 
Uma vez no visor o óleo infiltra-se pelo furo capilar até alcançar o fluxo de ar no ponto de 
maior velocidade. Neste ponto a gota de óleo é pulverizada (atomizadas) formando uma mistura 
homogênea com o ar devido ao vórtice provocado pela turbulência após a palheta amortecedora. 
 
A palheta amortecedora é construída com material flexível que se dobra com a passagem 
do fluxo de ar aumentando ou diminuindo a passagem de acordo com a variação da vazão. Desta 
forma ela mantém uma relação proporcional com o Δp e consequentemente uma mistura uniforme 
de óleo/ar. 
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A válvula reguladora de fluxo serve para dosar a quantidade de óleo desejada e a válvula 
de retenção não permite o retorno de óleo para o copo quando não tem vazão. 
A válvula de retenção do ar permite que a unidade seja reabastecida sem precisar fechar 
o ar interrompendo o trabalho. 
A quantidade de óleo a ser acrescentada ao ar depende das condições específicas, em 
geral de uma a duas gotas de óleo a cada ciclo da máquina é suficiente. 
Recomenda-se a utilização de óleo mineral sem aditivos com uma viscosidade de 32centi-
stokes(ISO standard VG32). Varias empresas possuem óleo especial para lubrificação do ar 
comprimido com alta capacidade de mistura sem perder as propriedades de lubrificação. 
 
Fig. 4.12 – Princípio esquemático de um Lubrificador proporcional 
 
Unidades combinadas Filtro-Regulador - Lubrificador 
 
As unidades individuais podem ser conectadas entre si por conexões roscadas ou através 
de grampos especiais de união. Em configurações recentes é possível configurar conjuntos dos 
mais diversos. A colocação de suportes assim como de válvulas de fechamento, pressostatos, 
válvulas de partida suave, válvulas de emergência e derivações são bastante facilitados. 
 
Vedações estáticas entre as faces (O-Ring) eliminam a necessidade de conexões roscadas 
e de uniões. A conexão é estanque e o aspecto bastante compacto. 
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Fig. 4.13 – Unidade modular compacta de um Filtro- Regulador - Lubrificador (FRL) 
 
O dimensionamento desta unidade deve priorizar a vazão máxima requerida pelo sistema, 
levando em conta a Unidade de menor vazão. A colocação deve ser sempre na horizontal e de 
preferência colocar um registro entre a Unidade e a tubulação. 
Caso se opte por uma válvula de fechamento rápido esta deve ser colocada após a Unidade 
para evitar, caso fosse colocado antes, um retorno de ar do sistema que poderia danificar o 
colapso do elemento filtrante, da membrana do regulador de pressão além do retorno de óleo 
encharcando o filtro. 
 
Perguntas e Respostas 
 
O que é condicionamento do ar comprimido? 
O ar comprimido precisa ser preparado antes 
do uso. 
As principais providências são: 
• Filtragem 
• Resfriamento 
• Secagem 
13. 
Por que o ar comprimido precisa ser 
filtrado? 
O ar aspirado contém sujeira e poeira. 
Dependendo do tipo de compressor, o ar 
comprimido pode conter partículas de óleo de 
lubrificação do compressor. A filtragem 
remove esses componentes do ar. 
14. 
Quais filtros são usados? 
Geralmente são usados os seguintes filtros: 
• Filtro ciclone serve para separação de sujeira 
grosseira e partículas de poeira 
• Pré-filtro serve para separação de partículas 
finas de poeira 
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• Filtros de alta performance servem para 
separar as partículas mais finas de pó e, 
eventualmente, de óleo 
15 
Por que o ar comprimido precisa ser 
resfriado? 
A compressão do ar gera calor. O nível de 
temperatura depende da pressão final de 
compressão. Quanto mais alta a pressão, maior 
o aquecimento. Por causa do risco de acidentes, 
certas temperaturas máximas (usualmente 
entre 160 e 200 °C) não podem ser 
ultrapassadas. Por esse motivo, o ar 
comprimido é conduzido através de um 
resfriador. No caso de compressores de 
múltiplos estágios, o ar também é resfriado 
entre os estágios. 
 
 
 
 
 
 
Por que o ar comprimido precisa ser secado? 
O ar atmosférico sempre contém uma 
quantidade de vapor de água. Como a água, ao 
contrário do ar, não pode ser comprimida, esse 
vapor de água, após a compressão e 
resfriamento do ar comprimido, se deposita em 
forma líquida (água). A água pode provocar 
corrosão e mau funcionamento da rede de 
tubulações e dos equipamentos e, por isso, 
deve ser removida (“secada”). Por essa razão, 
são instalados secadores nos sistemas 
pneumáticos. 
 
O que acontece com a água residual? 
Na água residual se acumulam todos os 
elementos sugados junto com o ar, como 
sujeira, poeira e outros poluentes. Dependendo 
do tipo do compressor, ela também pode 
conter partículas de óleo. Como esses 
poluentes se encontram na água de forma 
concentrada, as mesmas restrições especiais 
contra contaminação se aplicam à água residual. 
Portanto, ela deve ser descartada de acordo 
com as regulamentações pertinentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 5 (Atuadores) 
 
ELEMENTOS DE TRABALHO 
 
 A função de um elemento de trabalho é a de converter energia hidráulica ou pneumática 
em movimento. São classificados em: 
 
Atuadores lineares 
 
 A função de um atuador linear é a de converter a energia pneumática em movimento linear 
multiplicando forças. 
 
São classificados em: 
 
Atuador linear de simples ação: 
 
Realiza trabalho em um só sentido. 
 
 
Fig. 5.1 – Cilindro de simples ação 
 
Atuador linear de dupla ação 
 
Realiza trabalho nos dois sentidos, tanto no avanço quanto no retorno. Também conhecido 
como atuador diferencial, pois a força de avanço é maior que a força de retorno. 
 
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Fig. 5.2 – Cilindros de dupla ação 
 
Atuadores Rotativos 
 
A função do atuador rotativo é a de converter a energia pneumática em movimento 
rotativo, multiplicando força. 
 
Fig. 5.3 – Cilindros rotativos 
 
 
 
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Perguntas e Respostas 
 
O que são ferramentas pneumáticas? 
Ferramentas pneumáticas são ferramentas e 
máquinas que usam o ar comprimido como meio 
de energia. 
Dentro do objetivo desta publicação, são 
descritas as ferramentas pneumáticas manuais. 
40. 
Quais são as vantagens das ferramentas 
pneumáticas? 
As vantagens das ferramentas pneumáticas em 
comparação com as ferramentas elétricas 
podem ser resumidas nos seguintes atributos: 
• Simplicidade 
• Confiabilidade operacional 
• Segurança no trabalho 
• Proteção contra sobrecarga 
41. 
O que se entende por simplicidade? 
A construção e o funcionamento das 
ferramentas pneumáticas são muito simples em 
comparação com as ferramentas elétricas. Por 
essa razão, elas são muito robustas e não 
suscetíveis a falhas. Movimentos lineares 
podem ser criados diretamente, sem 
componentes mecânicos elaborados como 
alavancas, excêntricos, discos de cames, fusos 
helicoidais e similares. 
 
O que se entende por confiabilidade 
operacional? 
Mesmo sobre variações de temperaturas 
extremas, como também em ambientes 
molhados, o ar comprimido condicionado 
trabalha sem problemas. Ele também pode ser 
empregado em temperaturas extremamente 
altas. Vazamentos nas ferramentas 
pneumáticas e nas tubulações não interferem 
na segurança nem na operacionalidade da 
instalação. Equipamentos e componentes 
pneumáticos geralmente mostram pouco 
desgaste. Por consequência possuem longa vida 
útil e baixa taxa de falhas. 
43. 
O que se entende por segurança no 
trabalho? 
No que se refere a fogo, explosão e riscos 
elétricos, as ferramentas pneumáticas são 
muito seguras. Mesmo em áreas sujeitas a 
incêndio, explosão ou gás metano, as 
ferramentas pneumáticas podem ser operadas 
com segurança. Em ambientes molhados ou ao 
ar livre, as ferramentas pneumáticas também 
podem ser usadas sem problemas. Equipadas 
com vedações, elas podem ser usadas até 
mesmo debaixo da água. 
44. 
O que se entende por proteção contra 
sobrecarga? 
Ferramentas pneumáticas e seus elementos 
operacionais podem ser sobrecarregados até o 
bloqueio sem serem danificados. Por isso eles 
são tidos como à prova de sobrecarga. Ao 
contrário da rede elétrica, a rede de ar 
comprimido pode ser sobrecarregada sem 
hesitação. Se a pressão cair demais, o trabalho 
excedente não pode ser executado. Mas não há 
nenhum dano para a rede nem para os 
elementos operacionais. 
Como o ar comprimido se resfria ao ser 
liberado durante o consumo, as ferramentas 
pneumáticas não aquecem. 
 
Quais motores pneumáticos são usados em 
ferramentas pneumáticas? 
Os motores para ferramentas pneumáticas são 
baseados em dois princípios: 
• Motores de fluxo (dinâmico) 
• Motores de deslocamento positivo 
Dependendo do tipo e da aplicação da 
ferramenta pneumática, são usados motores 
baseados num dos dois princípios. 
46. 
O que se entende por motores de fluxo? 
Nos motores de fluxo, o ar flui continuamente 
através do motor. Nos motores de fluxo 
também são conhecidos como turbinas. 
 
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