Material de apoio - pneumática

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Pneumática Industrial
1
Revisão de Conceitos
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o Automatismos
• São os meios (instrumentos, máquinas, ferramentas...) capazes de
potencializar, reduzir ou eliminar a ação humana dentro de um
determinado processoprodutivo.
• Automatismos de potência: destinados a potencializar a magnitude
física ou mental à qual o elemento humano está sujeito.
• Automatismos de guia: destinados a guiar movimentos e
posicionamentosprecisos.
o Automação
• É a dinâmica organizada dos automatismos, ou seja, suas
associações de uma forma otimizada e direcionada à consecução dos
objetivos do progresso humano.
Revisão de Conceitos
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o Fluido
• Qualquer substância capaz de escoar e assumir a forma do recipiente 
que a contém.
o Pneumática
• Matéria que trata dos movimentos e fenômenos dos gases.
o Eletropneumática
• Ramo da pneumática que passa a usar a energia elétrica para o
acionamento de válvulas direcionais (eletroválvulas, válvulas
proporcionais...), energizando ainda sensores magnéticos de
posicionamento, pressostatos, micro-switchs, etc.
Revisão de Conceitos
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o Pneutrônica
• Quando a eletrônica passa a ter uma aplicação maior, com CLPs, 
sensores digitais, sistemas robotizados.
• Circuitos eletrônicos complexos acionando e monitorando os 
componentespneumáticos.
Vantagens da Pneumática
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❖ Comparativamente à hidráulica, a pneumática é mais simples, de maior
rendimento e de menor custo, devido a uma série de características do
fluido de trabalho (AR):
o Quantidade ilimitada;
o Não há necessidade de linhas deretorno;
o É armazenado sob pressão em um reservatório, não sendo necessário que o
compressor trabalhecontinuamente;
o A viscosidade é pouco afetada pelas variações de temperatura, permitindo um
funcionamento seguro mesmo em condições extremas;
o Não apresenta perigo de incêndio e, como são usadas pressões baixas (6 a
12 bar), uma explosão não seria tão grave;
Vantagens da Pneumática
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o Não polui o ambiente em caso de vazamento (excelente para a
indústria alimentícia e farmacêutica);
o Por usar pressões relativamente baixas, os elementos de comando e
ação são menos robustos e mais leves, podendo ser construídos em
liga de alumínio, tornando seu custo relativamente menor;
o Permite altas velocidades de deslocamento, entre 1 e 2 m/s, podendo
atingir 10 m/s.
o Não possuem escala de regulagem;
o Os elementos podem ser solicitados até pararem, sem sofrer danos,
voltando a funcionar normalmente tão logo cesse a resistência.
Desvantagens da Pneumática
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o O ar requer uma boa preparação, deve ser isento de impurezas e
umidade, sendo necessária a utilização de filtros e purgadores;
o A compressibilidade do ar impossibilita a utilização de velocidades
uniformes e constantes;
o Considerando pressão normal econômica (6 bar), com o uso direto de
cilindros, seria possível uma força máxima de 48250 N (atuador linear
ISO de 320 mm de diâmetro de cilindro);
o Sempre que o ar é expulso de dentro de um atuador, ao passar pela
válvula comutadora, espalhando-se na atmosfera ambiente, provoca
um ruído relativamente alto, sendo necessário o uso de silenciadores;
o Alto custo de energia.
Propriedades Físicas do Ar
o Expansibilidade
• Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar totalmente o volume de 
qualquer recipiente, adquirindo o seu formato.
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Propriedades Físicas do Ar
o Compressibilidade
• Considerando um recipiente de volume constante, quanto mais ar 
insuflarmos, maior será a pressão;
• Considerando uma massa fixa de ar, quanto menor for o volume, 
maior será a pressão;
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Propriedades Físicas do Ar
o Elasticidade
• É a propriedade que permite ao ar retornar a seu volume inicial, uma 
vez cessado o esforço que o havia comprimido.
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Produção do Ar Comprimido
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❖ O ar necessita ser colocado em determinadas condições apropriadas 
para a sua utlização: pressão e qualidade (sem impurezas e umidade).
o Pressão →Compressores
o Qualidade → purgadores, secadores e filtros
❖ Os compressores podem ser dos seguintes princípios conseptivos:
o Compressores volumétricos (ou de deslocamento positivo);
o Compressores dinâmicos ou turbocompressores;
Produção do Ar Comprimido
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o Compressoresvolumétricos
• A elevação da pressão é obtida pela redução do volume ocupado pelo 
ar;
• Processo intermitente;
• Identifica-se fases;
o Compressoresdinâmicos
• Possui dois orgãos principais: impelidor e difusor;
• O impelidor é um órgão rotativo munido de pás que transfere ao gás a 
energia recebida de um acionador;
• O difusor é um órgão fixo que transforma a energia cinética do gás em 
entalpia com consequente ganho de pressão;
• Processo contínuo;
Compressores
Volumétricos
Dinâmicos
Rotativos
Palhetas
Alternativos
Parafusos
Lóbulos
Axiais
Centrífugos
Produção do Ar Comprimido
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o CompressorAlternativo
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o Compressor dePalhetas
Produção do Ar Comprimido
o Compressor deParafusos
o Compressor deLóbulos
Produção do Ar Comprimido
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o Compressor Centrífugo
o CompressorAxial
Produção do Ar Comprimido
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Preparação do Ar Comprimido
❖ O ar ambiente da central de compressão costuma conter 3 tipos básicos de 
contaminantes:
o Umidade
• No ar comprimido existe sempre ar saturado com vapor d’água em
suspensão, que se condensa ao longo das tubulações na proporção em que
se resfria.
• Oxida as tubulações e componentes pneumáticos;
• Prejudica a lubrificação do sistema;
• Arrasta partículas sólidas que prejudicarão o sistema;
• Provoca golpes de aríete nas superfícies adjacentes.
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o Óleo
• Pode causar erosão nas tubulações;
• Obstrução de orifícios;
• Contamina a atmosfera de descarga do sistema;
o Poeira
• Erosão dos componentes e tubulações
• Obstrução de orifícios
• Desgaste das vedações
o Combinados, resumidamente, reduzem a eficiência e a produtividade além de aumentarem os 
custos com a necessidade de paradas frequentes;
• Sendo assim os principais elementos que compõem uma rede de ar comprimido são:
• Compressores; reservatórios; linhas principais (tronco); linhas secundárias; linhas de
alimentação; válvulas; unidades de condicionamento (LUBRIFIL); purgadores; resfriadores
posteriores; secadores; separadores de condensados; atuadores; instrumentos de medição...
Preparação do Ar Comprimido
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Preparação do Ar Comprimido
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Preparação do Ar Comprimido
1. Compressor
2. Resfriador Posterior
3. Separador de condensados
4. Reservatório de ar 
comprimido
5. Purgador automático
6. Pré-filtro coalescente
7. Secador
8. Purgador automático 
eletrônico
9. Pós-filtro coalescente grau x
10.Pós-filtro coalescente grau y
11.Pós-filtro coalescente grau z
12.Separador de água e óleo
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Preparação do Ar Comprimido
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❖ Resfriador posterior
o Situa-se entre o compressor e o separador de condensado.
o Permite retirar cerca de 75% a 90% do vapor de água contido no ar, 
bem como vapores de óleo; além de evitar que a linha sofra dilatação.
o Evita a fadiga térmica.
Preparação do Ar Comprimido
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❖ Reservatório de ar comprimido
o Em geral tem como funções:
• Armazenar o ar comprimido;
• Resfriar o ar ajudando na eliminação do condensado;
• Compensar as flutuações de pressão no sistema;
• Estabilizar o fluxo de ar;
• Controlar as marchas dos compressores.
o Localiza-se:
• Lugares de fácil acesso;
• Fora da casa dos compressores;
• Na sombra;
é de
do sistema
o Volume (cálculo simplificado):
• Para compressores alternativos
aproximadamente 20% da vazão total
medidaem m³/min.
• Para rotativos é de 10%.
Preparação do Ar Comprimido
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❖ Desumidificação do ar
o Um secador chega a custar 25% do valor total da instalação, mas 
ainda assim seu uso é lucrativo.
o Os 3 meios mais utilizados na secagem do ar são:
• Secagem por refrigeração;
• Secagem por absorção;
• Secagem por adsorção;
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Preparação do Ar Comprimido
❖ Desumidificação do ar
o Secagem por refrigeração
• A temperatura do A.C. é mantida
entre 0,65 e3,2°C no resfriador
principal, por meio de um termostato
que atua sobre o compressor de
refrigeração (E).
• O calor adquirido pelo A.C. seco
serve para recuperar sua energia e
evitar o resfriamento por expansão,
que ocasionaria a formação de gelo,
caso fosse lançado a uma baixa
temperatura na rede de distribuição,
devido à alta velocidade.
Preparação do Ar Comprimido
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❖ Desumidificação do ar
o Secagem por absorção
• É o método que utiliza uma substância
sólida ou líquida, com capacidade de
ouabsorver outra substância líquida 
gasosa;
• Também conhecido por Processo Químico
de Secagem;
• As substâncias higroscópicas podem reagir
quimicamente com o vapor d'água, sem se
liquefazerem (insolúveis), ou reagirem e
tornarem-se líquidas (deliquescentes);
• As principais substancias utilizadas são:
cloreto de cálcio, cloreto de lítio, Dry-o-Lite.
Preparação do Ar Comprimido
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❖ Desumidificação do ar
o Secagem por adsorção
• É o processo de depositar moléculas de uma
substância (ex. água) na superfície de outra
substância, geralmente sólida (ex: SiO2 – Silicagel;
Al2O3 – Alumina Ativa).
• Também conhecido por processo físico desecagem;
• O processo de adsorção é regenerativo. A substância
adsorvente, após estar saturada de umidade, permite
a liberação de água quando submetida a um
aquecimento regenerativo.
• Enquanto uma torre seca a outraé regenerada.
Preparação do Ar Comprimido
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Preparação do Ar Comprimido
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Preparação do Ar Comprimido
❖ Drenagem da Umidade
o As tubulações devem possuir uma
inclinação (0,5 a 2% do comprimento) no
sentido do fluxo interior para favorecer a
remoção do condensado e impurezas,
levando-os para o ponto mais baixo,
onde são eliminados para a atmosfera
através de drenos (20 a 30 m de
distância um do outro).
Purgador
o Os drenos (purgadores) devem se situar
em todos os locais baixos da tubulação,
fim de linha, onde houver elevação de
linha...
o O separador obriga o fluxo de ar comprimido a fazer mudanças de direção; o ar muda
facilmente, porém as gotículas de umidade chocam-se contra os defletores e neles
aderem, formando gotas maiores, que escorrem para o dreno.
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Preparação do Ar Comprimido
❖ Drenagem da Umidade
o Tomadas deAr
• Devem ser sempre feitas pela parte
superior da tubulação principal, para
evitar os problemas de condensado.
• Não se realiza a utilização direta do ar
no ponto terminal do tubo de tomada.
• No terminal, deve-se colocar uma
pequena válvula de drenagem e a
utilização deve ser feita um pouco mais
acima, onde o ar, antes de ser
utilizado, passa através de uma
unidade de condicionamento.
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Preparação do Ar Comprimido
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❖ Unidade de Condicionamento (LUBREFIL)
o O ar comprimido deve sofrer um último condicionamento, a fim de 
produzir melhores desempenhos.
o É formada por: filtro, válvula reguladora de pressão e “lubrificador” 
(nos sistemas mais antigos).
o É uma unidade indispensável em qualquer tipo de sistema 
pneumático.
o Prolonga a vida útil dos componentes.
Preparação do Ar Comprimido
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Preparação do Ar Comprimido
❖ Filtro de ar comprimido
o “A” causa um turbilhonamento;
o “B” impede que o ar passe
diretamente pelo elemento filtrante;
o “C” captura parte da umidade e das
partículas (maiores) devido ao
turbilhonamento;
o “D” retém as partículas menores;
o “E” impede que a umidade e as
partículas solidas que escorreram
pelas paredes, até o fundo do copo,
retornem ao sistema.
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Preparação do Ar Comprimido
❖ Regulador de pressão
o Aplica-se uma carga numa mola calibrada de 
regulagem (A) fazendo com que o diafragma
(B) e a válvula de assento (C) se desloquem
para baixo, permitindo a passagem do fluxo
de ar comprimido para a utilização (H). A
pressão sobre o diafragma (B) está
balanceada através do orifício de equilíbrio
(G) quando o regulador está em operação. A
pressão secundária, ao exceder a pressão
regulada, causará, por meio do orifício (G),
ao diafragma (B), um movimento ascendente
contra a mola de regulagem (A), abrindo o
orifício de sangria (F) contido no diafragma. O
excesso de ar é jogado para atmosfera
através de um orifício (E) na tampa do
regulador (somente para reguladores com
sangria).
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Preparação do Ar Comprimido
❖ Lubrificador
o A maior parte do ar flui através do orifício
Venturi (B) e a outra parte flui defletindo a
membrana de restrição (A) e ao mesmo tempo
pressuriza o copo através do assento (D) da
esfera (C) da placa inferior. A velocidade do ar
que flui através do orifício Venturi (B) provoca
uma depressão no orifício superior (F), que,
somada à pressão positiva do copo através do
tubo de sucção (E), faz com que o óleo escoe
através do conjunto gotejador. Esse fluxo é
controlado através da válvula de regulagem (G)
e o óleo goteja através da passagem (I),
encontrando o fluxo de ar que passa através do
Venturi (B), provocando assim sua pulverização.
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Distribuição do Ar Comprimido
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o Rede de circuito aberto
• É indicada quando se deseja abastecer pontos isolados ou distantes.
Nesse tipo de rede o ar flui em um único sentido, impossibilitando,
com isso, uma alimentação uniforme em todos os pontos.
o Rede de circuito fechado
• É o mais comumente utilizado, pois se distribui por toda a extensão da
fábrica, facilitando a instalação de novos pontos de consumo, bem
como possibilita que todos os pontos sejam, aproximadamente,
igualmente alimentados, pois o ar flui nos 2 sentidos.
Distribuição do Ar Comprimido
Rede de circuito aberto
3
7
Rede de circuito fechado
Em redes em anel a rede externa 
pode ter pressão diferente darede 
interna.
Distribuição do Ar Comprimido
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Atuadores
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Atuadores
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❖ São elementos mecânicos que por meio de movimentos lineares ou rotativos
transformam a energia cinética gerada pelo ar pressurizado e em expansão,
em energia mecânica, produzindotrabalho.
❖ São divididos em 3 grupos:
o Os que produzem movimentos lineares;
• Convertem a energia pneumática em movimento linear ou angular.
o Os que produzem movimentos rotativos;
• Convertem energia pneumática em energia mecânica, através de momento 
torsor contínuo.
o Os que produzem movimentos oscilantes;
• Convertem energia pneumática em energia mecânica, através de momento 
torsor limitado por um determinado número de graus.
Atuadores
❖ Lineares
o São conhecidos como “cilindros 
pneumáticos”.
o São formados por:
• Tubo;
• Haste;
• Embolo (pistão);
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Atuadores
42
❖ Lineares
o Podem ser basicamente de 2 tipos:
• Simples Efeito ou SimplesAção;
• Duplo Efeito ou Dupla Ação, com e sem amortecimento;
o Além de outros tipos de construção derivados como:
• Cilindro de dupla ação com haste dupla;
• Cilindro duplex contínuo (Tandem);
• Cilindro duplex geminado (múltiplas posições);
• Cilindro de impacto;
Atuadores
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❖ Lineares
o Simples efeito ou simples ação
• Utiliza ar comprimido para produzir trabalho em um único sentido de 
movimento.
• Possui somente um orifício por onde o ar entra e sai do seu interior.
• Na extremidade oposta à de entrada, é dotado de um pequeno
orifício que serve de respiro, visando impedir a formação de
contrapressão internamente, causada pelo ar residual de montagem.
• Modelos cujos cursos não excedem a 75 mm, para diâmetro de 25 
mm, ou cursos de 125 mm, para diâmetro de 55 mm.
• Para cursos maiores, o retorno é propiciado pela gravidade ou força 
externa;
• O retorno pode ser por mola pneumática quando os cursos são 
longos e a colocação de uma mola extensa seria inconveniente.
Atuadores
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❖ Lineares
o Simples efeito ou simples ação
• Os com retorno por mola são muito
utilizados em operações de fixação,
marcação, rotulação, expulsão de
peças e alimentação de
dispositivos;
• Os com avanço
empregados em
por mola são 
alguns sistemas
de freio, segurança, posições de
travamento e trabalhos leves em
geral.
Atuadores
45
❖ Lineares
o Duplo efeito ou dupla ação
• Tipomais comumente utilizado.
• Utiliza ar comprimido para produzir trabalho em ambos os sentidos de 
movimento (avanço e retorno);
• Existe, porém, uma diferença quanto ao esforço desenvolvido devido a 
diferença entre as áreas em cada lado do embolo;
• O ar comprimido é admitido e liberado alternadamente por dois orifícios 
existentes nos cabeçotes;
Atuadores
❖ Lineares
o Duplo efeito ou dupla ação
46
Atuadores
47
❖ Lineares
o Cilindros normalizados
• Com o objetivo de proporcionar intercambiabilidade em nível
mundial, uma tendência natural dos fabricantes é a de produzir
dentro de sua linha, componentes que atendem a Normas Técnicas
Internacionais. Dessa forma, desde o material construtivo até suas
dimensões em milímetros são padronizados.
• ISO 6431 e 6432 (Internacionais);
• DIN ISO 6431 e VDMA 24562 (Alemanha);
• NF E 49003.1 (França);
• UNI 20.290 (Itália);
Atuadores
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❖ Lineares
o Cilindros comamortecimento
• Projetado para controlar movimentos de grandes massas e desacelerar
o pistão nos fins de curso;
• Tem a sua vida útil prolongada em relação aos tipos sem
amortecimento;
• São dotados de amortecimento (quando necessário) os cilindros que
possuem diâmetros superiores a 30 mm e cursos acima de 50 mm, caso
contrário, não é viável sua construção;
• O amortecimento é criado pelo aprisionamento de certa quantidade de
ar no final do curso forçando-o por uma restrição fixa ou regulável.
• O tempo gasto durante cada ciclo completo se torna maior e existem
perdas em cada desaceleração do pistão.
Atuadores
❖ Lineares
o Cilindros comamortecimento
49
Atuadores
50
❖ Lineares
o Cilindros de haste dupla ou passante
• Possui duas hastes unidas ao mesmo êmbolo;
• Permite executar trabalhos alternadamente (avanço e retorno);
• Mesma capacidade de força no avanço e retorno;
• Igualdade de velocidades no avanço e retorno;
• Permite que a haste livre realize os acionamentos de fim de curso;
• Permite regulagem de curso por tubo metálico e porca roscados na 
haste ou por válvulas estrategicamente acionadas durante o curso.
Atuadores
❖ Lineares
o Cilindros de haste dupla ou passante
51
Atuadores
52
❖ Lineares
o Cilindros duplex contínuos ou cilindros tandem
• Resulta de dois atuadores de duplo efeito de mesmo diâmetro,
montados em série;
• Possibilita a elevação da força de avanço em 82 a 97 % e a
duplicação da força de retorno, em relação a um de duplo efeito;
• Aplicado em casos onde se necessitam maiores forças, porém não
dispondo de espaço para comportar um cilindro de diâmetro maior, e
não podendo elevar muito a pressão de trabalho.
• Possui maior comprimento, necessitando de mais espaço
longitudinalmente.
Atuadores
❖ Lineares
o Cilindros duplex contínuos ou cilindros tandem
53
Atuadores
54
❖ Lineares
o Cilindros duplexgeminado
• Consiste em 2 cilindros de duplo efeito, montados um de costas para
o outro, não necessitando ter mesmo diâmetro ou mesmo
comprimento de curso.
• Modificado para atender a grandes deslocamentos e deslocamentos
escalonados, sem necessidade de força elevada, podendo ter o
diâmetro da camisa reduzido;
• É aplicado em circuitos de seleção, distribuição, posicionamentos,
comandos de dosagens e transportes de peças para operações
sucessivas.
Atuadores
❖ Lineares
o Cilindros duplexgeminado
55
Atuadores
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❖ Lineares
o Cilindros de impacto
• Dispõe internamente de uma pré-câmara (reservatório);
• O êmbolo, na parte traseira, é dotado de umprolongamento;
• Na parede divisória da pré-câmara, existem duas válvulas de retenção;
• Permitem que o cilindro desenvolva impacto, devido à alta energia cinética 
obtida pela utilização da pressão imposta ao ar;
• Um cilindro de impacto com diâmetro de 102 mm, acionado por uma pressão
de 700 kPa, desenvolve uma força de impacto equivalente a 35304 N,
enquanto que um cilindro normal, de mesmo diâmetro e de mesma pressão,
atinge somente 5296 N;
• Utilizado em serviços que exijam elevadas forças por curtos períodos, como: 
prensagem, rebitagem, corte...
Atuadores
❖ Lineares
o Cilindros de impacto
57
Atuadores
❖ Lineares
58
Atuadores
❖ Lineares
o Principais características construtivas
Cabeçote traseiro
Cabeçote dianteiro
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Atuadores
❖ Lineares
o Tipos de montagens
60
Atuadores
61
❖ Lineares
o Hydro-Check
• Consiste basicamente de um cilindro, uma haste, uma válvula de controle de 
fluxo tipo "agulha" e um cilindro compensador;
• Usado quando há necessidade de movimentos precisos, suaves e 
uniformes, como em operações de usinagem e alimentação depeças;
• Impõe um controle hidráulico totalmente regulável ao movimento de avanço
do cilindro pneumático, eliminando trepidações ou vibrações e compensando
quaisquer variações na força requerida;
• Muito usado em máquinas operadas manualmente;
Atuadores
❖ Lineares
o Hydro-Check
A – Haste
B – Tubo de transferência
C – Válvula de controle de fluxo 
D – Manopla da válvula
E – Válvula de retenção 
F – Cilindro compensador
G – Haste indicadora do nível de óleo
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Atuadores
❖ Lineares
Com guias lineares
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Antigiro (oval)
Magnético sem haste
Atuadores
❖ Rotativos
o Motorespneumáticos
• Podem ser utilizados em aplicações leves e pesadas;
• Potências de 1600, 2600 e 3600 W (PARKER);
• Suas dimensões são inferiores às de um motor elétrico de mesma 
capacidade;
• Pode ser colocado em carga até que pare sem perigo de que sedanifique;
• Pode partir e parar continuamente sem que se danifique;
• O peso de um motor pneumático é várias vezes inferior ao de um motor 
elétrico de mesma capacidade;
• Por ser de construção simples, o motor pneumático permite facilidade de 
manutenção;
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Atuadores
❖ Rotativos
o Motorespneumáticos
95 a 1200 rpm
16 a 160N.m
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25 a 1800 rpm
23 a 1800 N.m
62 a 500rpm
23 a 1800N.m
Atuadores
❖ Rotativos
o Motorespneumáticos
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Atuadores
❖ Oscilantes
o Osciladorespneumáticos
• São atuadores rotativos com o campo de giro limitado;
• Podem ser de palhetas ou de cremalheira e pinhão;
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Atuadores
❖ Oscilantes
o Osciladores pneumáticos de palhetas
• É possível obter-se um ajuste de curso através de parafusos de regulagem.
• A regulagem total varia de 60° a 190° em atuadores de palheta simples, e de 60° a 
100° em atuadores de palheta duplos.
• A rotação é prefixada na fábrica a um nominal de 90° ou 180°.
• A regulagem não é disponível para cilindros com haste passante.
68
Atuadores
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❖ Oscilantes
o Osciladores pneumáticos de cremalheira e pinhão;
• Fornece um torque uniforme em ambas as direções e através de todo o 
campo de rotação;
• A pressão do fluido aciona um pistão que está ligado à cremalheira que gira 
o pinhão.
• Podem ser encontrados em rotações de 90°, 180°, 360° ou mais.
Válvulas de Comando
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Válvulas de Comando
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❖ São todas as válvulas utilizadas no controle da vazão, da pressão ou 
da direção do ar comprimido:
o Válvulas de controle direcional;
o Válvulas controladoras de fluxo;
o Válvulas de bloqueio;
o Válvulas controladoras de pressão;
o Válvulas de retardo;
Válvulas de Comando
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❖ Válvulas de controle direcional
o Conhecidas também por distribuidores de ar;
o Têm por função orientar a direção que o fluxo de ar deve seguir;
o Podem ser do tipo carretel deslizante (translação) ou de centro 
rotativo (rotação);
o Na pneumática são sempre de carretel deslizante, enquanto na 
hidráulica é comum o uso dos dois tipos.
Válvulas de Comando
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❖ Válvulas de controle direcional
o Identificação
• Número de posições;
• Número de vias;
• Número de orifícios;
• Posição inicial;
• Tipo de acionamento (comando);
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Número de posições
• A válvula é sempre representada por um retângulo que é dividido em quadrados, 
conforme o numero de posições.
o Número de vias
• É o número de vias de trabalho (n° de setas).
o Número de orifícios
• É o número de entradas,saídas ou fechamentos.
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Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Número de orifícios
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Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Posição inicial
• Quando de 2 posições podem ser normalmente fechadas (NF) ou normalmente 
abertas (NA).
• Quando de 3 posições podem ser de centro fechado (CF), de centro aberto negativo 
(CAN) ou de centro aberto positivo (CAP)
CF CAPCAN
NF
76
NA
Válvulas de Comando
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❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Comando direto: quando a força de acionamento atua diretamente sobre qualquer 
mecanismo que acione a válvula.
• Comando indireto (combinado ou servo): quando a força de acionamento atua sobre
qualquer dispositivo intermediário, o qual libera o comando principal que, por sua vez,
é responsável pelo acionamento da válvula.
• Musculares;
• Mecânicos;
• Pneumáticos;
• Elétricos;
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Musculares
➢ São conhecidas como válvulas de painel.
➢ São acionamentos que indicam um circuito, findam uma cadeia de operações, 
proporcionam condições de segurança e emergência.
➢ A mudança da válvula é realizada geralmente pelo operador do sistema.
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Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Mecânicos
➢ Contato mecânico sobre o acionamento, colocado estrategicamente ao longo de um 
movimento qualquer, para permitir odesenrolar de seqüências operacionais.
➢ Válvulas fimde curso.
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Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Mecânicos
Enquanto durar a ação sobre opino 
a válvula permaneceacionada.
Quando posicionada no fim docurso, 
Funciona comopino.
Em uma posição intermediária será 
acionada toda vez, independente do sentido.
80
Quando posicionada no fim do curso, 
levemente afastada, não permanece acionada 
Permiti o acionamento da válvula em um 
sentido do movimento, emitindo um sinal 
pneumático breve.
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Pneumáticos
➢ Comando direto por alívio de pressão (piloto negativo);
➢ Comando direto por aplicação de pressão (piloto positivo);
➢ Comando direto por diferencial de áreas (um dos sinais é prioritário);
81
Válvulas de Comando
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❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Elétricos
➢ A operação das válvulas é efetuada por meio de sinais elétricos, 
provenientes de chaves fim de curso, pressostatos, temporizadores,etc.
➢ São de grande utilização onde a rapidez dos sinais de comando é o fator
importante, quando os circuitos são complicados e as distâncias são longas
entre o local emissor e o receptor.
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Elétricos
2/3/2 NF acionamento por solenóide direto e retorno por mola
83
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos de acionamento
• Elétricos
2/3/2 NF acionamento por solenóide indireto e retorno por mola, tipo assento comdisco
84
Válvulas de Comando
85
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula spool (de distribuidor axial);
• Válvula poppet;
• Válvula poppet-spool;
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula spool (de distribuidor axial)
➢ São dotadas de um êmbolo cilíndrico, que se desloca
axialmente no seu interior. O deslocamento do
êmbolo seleciona a passagem do fluxo de ar através
dos sulcos que possui;
➢ Possui o curso mais longo do que as poppet (maior
tempo de resposta);
➢ Inexistência de vazamentos internos durante as
mudanças de posição, permite grande intercâmbio
entre os tipos de acionamentos, requer pequeno
esforço ao ser acionada, dotada de boa vazão e pode
ser aplicada com diferentes tipos de fluidos.
por botão e2/3/2 NA acionamento 
retorno por mola
86
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula spool (de distribuidor axial)
2/3/2 NF acionamento por duplo
piloto positivo
8
7
Válvulas de Comando
o Tipos construtivos
• Válvula spool (de distribuidor axial)
❖ Válvulas de controle direcional
4/5/2 acionamento por duplo piloto
positivo
8
8
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula spool (de distribuidor axial)
2/3/3 CF (centro fechado)
acionamento por alavanca e
centrada por mola
8
9
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula spool (de distribuidor axial)
4/5/3 CF acionamento por duplo piloto 
positivo e centrada por mola
90
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula poppet
➢ São de funcionamento simples, constituídas de um
mecanismo responsável pelo deslocamento de
uma esfera, disco ou cone obturador de seu
assento, causando a liberação ou bloqueio das
passagens que comunicam o ar com asconexões.
➢ São de resposta rápida, devido ao pequeno curso
de deslocamento, podendo trabalhar isentas de
lubrificação e são dotadas de boa vazão.
1/2/2 NF acionada por rolete e
retorno por mola tipo assento
com disco
91
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula poppet
2/3/2 NF acionada por piloto e retorno 
por mola tipo assento comdisco
2/3/2 NF acionada por pino e retorno por 
mola tipo assento cônico
92
Válvulas de Comando
93
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula poppet-spool
➢ Possuem um êmbolo que se desloca axialmente sob guarnições que realizam a
vedação das câmaras internas. Conforme o deslocamento, o êmbolo permite abrir ou
bloquear a passagem do ar devido ao afastamento dos assentos. Desta forma a
válvula realiza funções do tipo poppet e spool para direcionar o ar.
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula poppet-spool
2/3/2 NF acionada por solenóide indireta e
retorno por suprimento interno (vedação tipo
assento)
94
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de controle direcional
o Tipos construtivos
• Válvula poppet-spool
4/5/2 acionada por duplo solenóide indireta
solenóide e 
piloto positivo
95
solenóide e 
piloto negativo
Válvulas de Comando
96
❖ Válvulas controladoras de fluxo
o Controla o fluxo de ar que alimenta um determinado componente do 
circuito (em geral atuadores);
o Controla a velocidade do atuador, pois esta é diretamente
proporcional ao fluxo de ar;
o Podem ser fixas ou variáveis;
o Podem ser unidirecionais ou bidirecionais;
Válvulas de Comando
❖ Válvulas controladoras de fluxo
o Válvula de controle de fluxo fixa bidirecional
• Não permite ajuste, a restrição possui diâmetro fixo e o fluxo é controlado igualmente 
em ambos os sentidos;
o Válvula de controle de fluxo variável bidirecional
• Permite controle variável em ambos os sentidos;
97
Válvulas de Comando
❖ Válvulas controladoras de fluxo
o Válvula de controle de fluxo variável unidirecional
• Permite controle variável em apenas um sentido;
• No outro sentido o ar pode fluir;
98
Válvulas de Comando
99
❖ Válvulas de bloqueio;
o Válvula de retenção com mola
o Válvula de retenção sem mola
o Válvula seletora (função lógica OU)
o Válvula de simultaneidade (função lógica E)
o Válvula de escape rápido
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de bloqueio;
o Válvula de retenção sem mola
o Válvula de retenção com mola
• Permite o fluxo em apenas um sentido;
Simbologia
100
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de bloqueio;
o Válvula de retenção pilotada
101
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de bloqueio;
o Válvula seletora ou alternadora (função lógica OU)
Comando em pontos 
diferentes
102
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de bloqueio;
o Válvula de simultaneidade (função lógica E)
Comando bimanual
103
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de bloqueio;
o Válvula de escape rápido
104
Válvulas de Comando
105
❖ Válvulas controladorasde pressão;
o Válvula de alívio ou limitadora de pressão;
o Válvula de sequência;
o Válvula reguladora de pressão;
Válvulas de Comando
1
3
❖ Válvulas controladoras de pressão;
o Válvula de alívio ou limitadora de pressão;
• Limita a pressão máxima de um reservatório ou linha de ar comprimido;
3
1
106
3
Válvulas de Comando
❖ Válvulas controladoras de pressão;
o Válvula de sequência;
• Tem basicamente o mesmo funcionamento da válvula de alívio, porém a 
saída do ar é utilizada para comandos ou emissão desinais;
• Possibilita o acionamento sequencial de atuadores conforme haja um 
aumento de pressão;
• Possibilita o retorno do atuador sem necessitar de válvulas de fim decurso;
107
Válvulas de Comando
❖ Válvulas controladoras de pressão;
o Válvula reguladora de pressão;
• Mantém constante a pressão de trabalho de acordo com a pressão pré-
ajustada, independente das flutuações da pressão de entrada.
Com escape
108
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de retardo
• Utilizadas quando necessita-se de acionamento sequencial dentro de um intervalo de tempo 
estabelecido;
• Configuração resultante de uma válvula distribuidora 2/3/2 (vias/orifícios/posições), um 
pequeno reservatório e uma controladora de fluxo.
NF NA
109
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de retardo
110
Válvulas de Comando
❖ Válvulas de retardo
111
Válvulas de Comando
❖ Especificação
o Método Cv (para gases)
• A maneira padronizada para especificar a vazão é através dos coeficientes Cv ou Kv;
• Cv é definido como a vazão de água em galões por minuto que causaria uma perda 
de carga de 1 psi a uma temperatura de 68 °F;
• Kv é definido como a vazão de água em m³/h que causaria uma perda de carga de 1 
bar a uma temperatura de 20 °C;
112
Válvulas de Comando
❖ Especificação
o Exemplo:
113
Válvulas de Comando
❖ Especificação
o Exemplo:
• Verificação:
1
14
Válvulas de Comando
❖ Especificação
o Exemplo:
• Verificação:
13,24
0
0,8
1
9,4
x 
14,2
x=13,24
115
Válvulas de Comando
116
❖ Especificação
o Exemplo:
• Verificação:
• Considerando mesma perda de carga admissível:
• Para Cv=1 → AV = 13,24 dm³/s
• Para Cv=0,9 →AV=0,9.13,24=11,916 dm³/s > 10,732 dm³/s OK
A válvula escolhida satisfaz as condições de perda de carga evazão.
Notações por Números
117
❖Elementos de trabalho: (cilindros, osciladores e motores) 1.0, 2.0, 3.0...
❖ Elementos de comando direto: (válvulas direcionais) 1.1; 2.1; 3.1...
O primeiro número refere-se ao cilindro que comanda e o segundo número indica 
que é um elemento de comando.
❖ Elementos emissores de sinais: (válvulas direcionais) 1.2; 1.3; 2.2; 2.3...
O primeiro número refere-se ao cilindro que comanda e o segundo número se for
par indica que a válvula faz parte da cadeia de avanço, se for ímpar faz parte da
cadeia de retorno.
❖Elementos de alimentação: (unidade de manutenção, válvulas de fechamento, 
de segurança) 0.1; 0.2; 0.3...
❖Elementos auxiliares de regulagem: (reguladores de fluxo e pressão; escape 
rápido; elemento OU, E...) 1.02, 1.03, 2.02, 2.03... (considerar pares e ímpares)
❖Canalizações de trabalho: 
A,B,C canalizações de trabalho.
P alimentação, ligação de ar comprimido. 
R,S,T escape de ar,exaustão.
X,Y,Z canalização de comando.
Notações por Letras
118
❖Elementos de trabalho: (cilindros, osciladores e motores) A, B, C...
❖ Elementos de comando direto: (válvulas direcionais) a0, b0, c0...
A letra refere-se ao cilindro que comanda e número indica que é um elemento de 
comando.
❖ Elementos emissores de sinais: (válvulas direcionais) a1, a2, b1, b2...
A letra refere-se ao cilindro que comanda e o número se for par indica que a
válvula faz parte da cadeia de avanço, se for ímpar faz parte da cadeia de
retorno.
❖Elementos de alimentação: (unidade de manutenção, válvulas de fechamento, 
de segurança) não costumam ser identificadas...
❖Elementos auxiliares de regulagem: (reguladores de fluxo e pressão; escape 
rápido; elemento OU, E...) a01, a02, b01, b02... (considerar pares e ímpares)
❖Canalizações de trabalho: 
2,4,6 canalizações de trabalho.
1 alimentação, ligação de ar comprimido. 
3,5,7 escape de ar, exaustão.
12,14,16 canalização de comando.
Identificação dos Elementos
119
❖ Comando direto de um cilindro de ❖ Comando indireto de um cilindro 
simples ação: de simples ação utilizando uma
válvula simples piloto:
Circuitos Simples
120
❖ Comando de um cilindro de
simples ação usando uma válvula
de duplopiloto:
cilindro de❖ Comando 
simples 
diferentes
de um
ação de dois pontos 
e independentes
(elemento OU):
Circuitos Simples
121
❖ Comando de um cilindro de
simples ação simultaneamente por
duas válvulas de botão (comando
bimanual, elemento E):
❖ Comando de um cilindro de
simples ação simultaneamente por
duas válvulas de botão em série:
Circuitos Simples
122
❖ Comando direto de um cilindro de ❖ Comando direto de umcilindro de 
dupla ação: dupla ação com paradas
intermediárias:
Circuitos Simples
123
válvula de simples piloto:
❖ Comando indireto de um cilindro ❖ Comando indireto de um cilindro 
de dupla ação utilizando uma de dupla ação utilizando uma
válvula duplo piloto, com controle 
de velocidade do cilindro:
Circuitos Simples
124
❖ Comando de um cilindro de dupla
ação com avanço lento e retorno
acelerado:
❖ Comando de um cilindro de dupla ação
com avanço e retorno automático, com
controle de velocidade para avanço e
retorno (ciclo único).
Circuitos Simples
125
Comandos Sequenciais
126
o Sequência cronológica
• A haste do cilindroA avança e eleva o pacote;
• A haste do cilindroB avança e empurra o pacote;
• A haste do cilindro A retorna à sua posição inicial;
• A haste do cilindro B retorna à sua posição inicial;
o Tabela
❖ Formas de representação dos movimentos
o Vetorialmente
• CilindroA
• CilindroB
• CilindroA
• CilindroB
o Algebricamente
• Cilindro A +
• Cilindro B +
• Cilindro A -
• Cilindro B -
o Plano de sequência
Comandos Sequenciais
➢Avanço
➢Retorno
ou A+ B+ A- B-
127
➢Avanço +
➢Retorno -
Passo
Válvula de 
sinal 
acionada
Por
Comutação
das válvulas
de comando
Elementos de trabalho Observa 
ções
Avança Recua
• Diagrama trajeto-tempo
o Diagrama de comando
• Elementos emissores e receptores desinais
Comandos Sequenciais
❖ Formas de representação gráfica
o Diagramas de movimentos
• Diagrama trajeto-passo
128
Comandos Sequenciais
129
❖Métodos de Elaboração de Circuitos Pneumáticos
o Método intuitivo
• Desenvolve-se a partir da “intuição” do projetista, não possuindo um regra
definida para elaboração do circuito.
o Método cascata
• Consiste em cortar a alimentação de ar comprimido dos elementos de sinal
que estiverem provocando uma contrapressão na pilotagem das válvulas de
comando (sobreposição), interferindo, dessa forma, na seqüência de
movimentos dos elementos de trabalho.
o Método passo a passo (convencional)
• Neste método há a individualidade dos passos do diagrama, onde cada
movimento individual ou simultâneo, ocorre baseado no comando de uma
saída, a qual foi habilitada pelo passo anterior e pelo respectivo emissor de
sinal (fins de curso).
Comandos Sequenciais
❖Métodos de Elaboração de Circuitos Pneumáticos
o Método intuitivo
• Requer grande experiência em projeto;
• Limita-se a pequenos circuitos;
• Exige maior tempo de elaboração em projeto;
• Não possui garantia operacional;
• Inadequado na aplicação com circuitos compostos.
 É o mais simples de todos os métodos, porém, deve ser utilizado somente em sequências diretas,
que não apresentam sobreposição de sinais na pilotagem das válvulas direcionais que comandam
os elementosde trabalho.
130
Comandos Sequenciais
131
❖Métodos de Elaboração de Circuitos Pneumáticos
o Método intuitivo
1) Determinar a sequência de trabalho;
2) Elaborar o diagrama de trajeto-passo;
3) Desenhar os elementos de trabalho;
4) Desenhar os elementos de comando correspondentes;
5) Desenhar os elementosde sinais;
6) Desenhar os elementos auxiliares;
7) Desenhar os elementos de abastecimento de energia;
➢ A cada passo traçar as linhas e identificar oselementos;
Comandos Sequenciais
132
❖Métodos de Elaboração de Circuitos Pneumáticos
o Método cascata
• Requer experiência em implementação;
• Limita -se a circuitos de porte médio, máximo 5 grupos, 4 memórias;
• Seu emprego é inadequado em circuitos compostos;
• Em circuitos com mais de 5 grupos o funcionamento poderá ser mais lento;
• A queda de pressão é maior a medida que se aumenta o número de válvulas de 
comando;
 Baseia-se na eliminação da possibilidade de ocorrência de sobreposição de sinais
nas válvulas de comando dos atuadores através da divisão da seqüência de trabalho
em grupos de movimentos, e do relacionamento destes grupos com linhas de
pressão, sendo que, através da utilização apropriada de arranjos pré-estabelecidos
de válvulas de inversão, apenas uma linha poderá estar pressurizada a cada instante
de tempo.
4) Interligar, apropriadamente, às linhas de pressão aos elementos de sinal que realizam a 
comutação das válvulas de comando e das válvulas inversoras das linhas de pressão.
Comandos Sequenciais
❖Métodos de Elaboração de Circuitos Pneumáticos
o Método cascata
1) A partir do diagrama trajeto-passo, extrair a representação algébrica;
A+ B+ B- C+ C- A-
2) Dividir a seqüência em grupos de movimentos, sem que ocorra a repetição de movimento de 
qualquer atuador em um mesmo grupo;
/A+ B+/ B- C+/ C- A-/
grupos de comando I II III
3) Cada grupo de movimentos deve ser relacionado com uma linha de pressão utilizado-se o 
arranjo de válvulas inversoras;
Nm=Ng-1
133
✓ FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação Pneumática: Projetos, 
Dimensionamento e Análise de Circuitos. 5° ed. São Paulo: Érica, 2007.
✓ PARKER. Tecnologia Pneumática Industrial. São Paulo: Parker Training, 
Apostila M1001-2 BR.
✓ PARKER. Dimensionamento de Redes de Ar Comprimido. São Paulo: 
Parker Training, Apostila M1004 BR 2006.
✓ FESTO DIDACTIC. Análise e Montagem de Sistemas Pneumáticos. São 
Paulo: Festo Didactic, 1995.
✓ FESTO DIDACTIC. Manutenção de Instalações e Equipamentos 
Pneumáticos. São Paulo: Festo Didactic, 1981.
134
Bibliografia