Apostila de pneumática-IFF_7a75970e4a1449bbf72994101644f9a8

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APOSTILA DE 
 
SISTEMAS PNEUMÁTICOS PARA AUTOMAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Carlos Alberto Guimarães 
 
 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Introdução 
Conforme estabelecido na ISO 5598 – Sistemas e Componentes Hidráulicos e Pneumáticos 
– Terminologia, a pneumática refere-se a ciência e tecnologia que trata do uso do ar ou 
gases neutros como meio de transmissão de potência. 
 
Dentro deste contexto, pode-se identificar dois domínios tecnológicos distintos. O primeiro 
refere-se a produção, condicionamento e distribuição do ar comprimido, compreendendo o 
estudo de processos de compressão, filtragem e secagem, assim como o desenvolvimento 
tecnológico e dimensionamento dos componentes para realizar estas funções. 
 
Alimentados pela fonte de ar comprimido estão os circuitos pneumáticos, que incluem 
válvulas e cilindros interligados através de tubulações, tendo como objetivo a conversão, de 
forma controlada, da energia pneumática em energia mecânica de translação ou de rotação. 
O circuito pneumático é entendido como parte de um sistema pneumático o qual engloba 
também os sensores, controladores, circuitos elétricos e demais componentes que viabilizam 
a automação ou controle de um processo. 
 
A pneumática vem ampliando cada vez mais sua presença na indústria em face da 
capacidade de realizar ações rápidas e de forma segura, principalmente quando se trata de 
servir como atuação mecânica em equipamentos com ciclos operacionais complexos. 
 
1.1. O Ar Atmosférico 
 
A superfície terrestre está envolta por uma camada de ar cuja mistura gasosa é 
aproximadamente formada pela seguinte composição: 
 78,0084% de nitrogênio 
 20,946% de oxigênio 
 0,934% de argônio 
 0,036% de outros gases 
Além da composição predominante formada por nitrogênio e oxigênio, o ar atmosférico 
contém resíduos de outros gases, como o dióxido de carbono, argônio, hidrogênio, neônio, 
hélio, criptônio, xenônio, etc. 
Apesar de insípido, inodoro, incolor e de reduzida massa específica, o ar exerce influência 
na movimentação dos corpos. Por exemplo, um pára-quedista em queda livre sofre a 
influência da resistência do ar durante a queda, sendo esta tanto maior quanto maior for a 
velocidade de descida. O mesmo efeito também é observado em aeronaves e automóveis, 
os quais são projetados com base nos fundamentos de aerodinâmica visando minimizar o 
efeito do atrito do ar. 
Como qualquer matéria, o ar atmosférico também possui massa e, conseqüentemente, peso. 
Para se ter uma noção, o volume de um litro de ar, a 0C e ao nível do mar, pesa Par = 
1,293.103 kg. As camadas inferiores da superfície terrestre estão submetidas a um peso 
maior do ar e, por isso, são mais comprimidas do que as camadas superiores. Conclui-se, 
portanto, que o volume de ar à pressão normal (ou atmosférica) é mais pesado quando 
comparado ao volume de ar de altitudes acima do nível do mar, sendo esta diferença uma 
conseqüência da variação da massa específica do ar ar. 
A atmosfera exerce sobre nós uma força equivalente ao peso de uma coluna de ar de seção 
unitária e de altura que se estende desde um ponto de referência até a altura total da coluna 
de ar, que corresponde a altura total das camadas atmosféricas. Esta “força” é quantificada 
pela pressão local. A pressão atmosférica não é constante, mas muda de acordo com a 
situação geográfica e as condições atmosféricas. Ao nível do mar a pressão local é de 1 
atmosfera. Abaixo de uma determinada linha imaginária que corresponde à pressão 
atmosférica, existe uma região cuja pressão é inferior à pressão atmosférica, denominada 
 
 4 
zona de depressão, e uma segunda região localizada acima da linha da pressão 
atmosférica, chamada de zona sobre-pressão (Figura 1). 
Tanto a zona de depressão como a região de sobre-pressão, adotam como referência à 
pressão atmosférica. Isto significa que quando uma pressão for medida, deve-se considerar 
a influência da pressão atmosférica, ou seja, a medida realizada quantificará a diferença 
entre a pressão real e a pressão atmosférica. Na prática, a maioria dos instrumentos 
utilizados para medição da pressão somente mede a sobre-pressão de determinado 
ambiente ou equipamento. A pressão medida é denominada de pressão manométrica pman. e 
o instrumento convencional de medição manômetro. A pressão real é denominada de 
pressão absoluta pabs. e pode ser expressa por: 
 
.. manatmabs ppp  
 
Por exemplo, se fosse realizada a medição da pressão ao nível do mar, o manômetro 
indicaria pressão = 0 kPa, enquanto que o indicador de pressão absoluta indicaria uma 
pressão 
 
Sobre-pressão
Zona de depressão P
re
s
s
ã
o
 a
b
s
o
lu
taP
re
s
s
ã
o
 (
b
a
r)
0 bar
1,013 bar
Pressão manométrica
pabs.
 
Figura 1 – Definição de pressão manométrica e pressão absoluta. 
 
O cálculo da pressão atmosférica utiliza o princípio de coluna de líquido, cuja altura do 
líquido em um tubo graduado, com pressão interna praticamente nula (vácuo) e submetido à 
pressão local determina a pressão em questão, isto é: 
 
hgpatm ...  (Pa) 
 
Segundo o enunciado de Torricelli (1608-1647), 
constatou-se em seus experimentos que a uma pressão 
equivalente à pressão de uma atmosfera é possível 
equilibrar uma coluna de água de h = 10,33 m ou uma 
coluna de mercúrio de h = 0,76 m. Empregando como 
líquido padrão o mercúrio, foi verificado que, 
 
atm1kPa100m760
s
m
819
m
kg
59613hgp
23atm
 ,.,.....  
 
Onde: 
 (Hg) = 13.596 kg/m³ (massa específica) 
g = 9,81 m/s² (aceleração da gravidade) 
h = 0,76 m ao nível do mar (altura da coluna de líquido). 
 
 5 
1.1.1. Propriedades Físicas do Ar 
 
 
1) Compressibilidade 
 
O ar, assim como todos os gases, tem a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer 
recipiente, adquirindo seu formato, já que não tem forma própria. Assim, podemos encerrá-lo 
num recipiente com volume determinado e posteriormente provocar-lhe uma redução de 
volume usando uma de suas propriedades - a compressibilidade. 
Podemos concluir que o ar permite reduzir o seu volume quando sujeito à ação de uma força 
exterior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2) Elasticidade 
 
Propriedade que possibilita ao ar voltar ao seu volume inicial uma vez extinto o efeito (força) 
responsável pela redução do volume. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ar submetido a um 
Volume inicial Vo 
Ar submetido a um 
Volume final Vf 
Vf < V0 
Ar submetido a um 
Volume inicial Vo 
Ar submetido a um 
Volume final Vf 
Vf> V0 
 
 6 
VVoolluummeess ccoonntteennddoo 
aarr ee ggaasseess;; vváállvvuullaa 
ffeecchhaaddaa 
VVáállvvuullaa aabbeerrttaa 
tteemmoossuummaa mmiissttuurraa 
hhoommooggêênneeaa 
11 22 
3) Difusividade 
 
Propriedade do ar que lhe permite misturar-se homogeneamente com qualquer meio gasoso 
que não esteja saturado. 
 
 
 
 
 
 
4) Expansibilidade 
 
Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar totalmente o volume de qualquer recipiente, 
adquirindo o seu formato. 
 
5) Peso do Ar 
 
Como toda matéria concreta, o ar tem peso. 
A experiência abaixo mostra a existência do peso do ar. Temos dois balões idênticos, 
hermeticamente fechados, contendo ar com a mesma pressão e temperatura. Colocando-os 
numa balança de precisão, os pratos se equilibram. 
 
 
De um dos balões, retira-
se o ar através de uma 
bomba de vácuo. 
Coloca-se outra vez o balão 
na balança (já sem o ar) 
e haverá o desequilíbrio 
causado pela falta do ar. 
Possuímos um recipiente contendo 
ar; a válvula na situação 1 está 
fechada. 
Quando a válvula é aberta o ar 
expande, assumindo o formato dos 
recipientes; porque não possui 
forma própria. 
11 22 
 
 7 
6) Efeitos Combinados entre as 3 Variáveis Físicas do Gás 
 
Lei Geral dos Gases Perfeitos 
 
As leis de Boyle-Mariotte, Charles e Gay Lussac referem-se a transformações de estado, 
nas quais uma das variáveis físicas permanece constante. 
Geralmente, a transformação de um estado para outro envolve umrelacionamento entre 
todas, sendo assim, a relação generalizada é expressa pela fórmula: 
 
 
 
 
 
De acordo com esta relação são conhecidas as três variáveis do gás. Por isso, se qualquer 
uma delas sofrer alteração, o efeito nas outras poderá ser previsto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Princípio de Pascal 
 
Segundo o princípio de Pascal, “se uma força externa for aplicada sobre uma parcela de 
área de um fluido confinado, a pressão decorrente será transmitida instantaneamente a todo 
o fluido e a área do recipiente que o contém”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 8 
Este princípio pode ser estendido para demonstrar a transmissão e multiplicação de forças, 
conforme mostrado na Figura 2.1, onde a aplicação de uma força F1 de baixa magnitude é 
capaz de fazer com que seja suportada uma força F2 de maior magnitude. 
Sempre que um circuito estiver em estado de equilíbrio, isto é, os êmbolos estiverem 
parados, a pressão estará igualmente distribuída em todo o fluido de modo que: 
 
 
Figura 2.1– Princípio de Pascal. 
 
 
 
 
No S.I. F - Newton (Força) 
 P - Newton/m
2
 (Pressão) 
 A – m
2
 (Área) 
No MKS* F - kgf (Força) 
 P - kgf/cm
2
 (Pressão) 
 A – cm
2
 (Área) 
Temos que: 1 kgf = 9,8 N 
 
 
Nota: Pascal não faz menção ao fator atrito, existente quando o líquido está em movimento, 
pois baseia-se na forma estática e não nos líquidos em movimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
2. Fonte de Ar Comprimido 
Os circuitos pneumáticos presentes em máquinas industriais, veículos, consultórios 
odontológicos etc. necessitam de uma fonte de ar comprimido com pressão constante e com 
capacidade de fornecer a vazão consumida pelos componentes do circuito. 
A maioria das instalações geralmente é formada por uma estação central. Esta fonte inclui 
unidade de produção, distribuição e condicionamento de ar comprimido conforme ilustrado 
na figura 2.1. 
Não é necessário planejar a transformação e transmissão de energia para cada consumidor 
individualmente, mas para a instalação como um todo. No momento do projeto deve ser 
considerada a hipótese de ampliação e a aquisição de outros componentes pneumáticos. 
Por isso é necessário sobre-dimensionar a instalação para que, posteriormente, não se 
venha constatar que ela está sobrecarregada. Uma ampliação posterior de uma instalação 
sem o prévio planejamento se torna geralmente muito cara. 
Figura 2.1 – Fonte de ar comprimido incluindo: Produção, distribuição e condicionamento. 
 
A unidade de produção inclui tipicamente os seguintes elementos: 
 
- Compressor com filtro de admissão e, para compressores de dois estágios, de um 
resfriador intermediário; 
- Resfriador posterior; 
- Separador de condensado; 
- Reservatório com válvula de segurança; 
- Secador. 
 
A seqüência formada pelos equipamentos é muito importante. 
 
A figura 2.2 exemplifica separadamente uma unidade de produção. 
 
 
 
 10 
 
Figura 2.2 – Unidade de produção de ar comprimido. 
Uma unidade de distribuição compõe-se de uma tubulação preferencialmente aérea 
composta de uma rede principal de onde derivam redes secundárias que alimentam os 
pontos de ligação dos circuitos pneumáticos conforme ilustrado na figura 2.1. Nas 
extremidades das tubulações de alimentação da rede secundária são instaladas unidades de 
condicionamento específicas para cada equipamento incluindo válvula reguladora de 
pressão, purgador (para extração de água condensada na rede) e filtro. 
Os compressores, como qualquer outra bomba, são fontes de vazão e não de pressão. Ou 
seja, os compressores fornecem uma determinada vazão de ar para o reservatório e a rede 
de distribuição que, em função da alta compressibilidade do ar, acumula-se nestes 
provocando o aumento de pressão. Assim, nas tomadas de consumo há ar comprimido a 
uma pressão constante normalmente da ordem de 7 a 10 bar com flutuações na ordem de  
1 bar. 
A pressão na rede é assegurada de diferentes formas, sendo mais comum para 
compressores de pequeno porte a partida e parada automática do motor de acionamento do 
compressor. Outras soluções como a descarga para a atmosfera, readmissão do ar 
comprimido, variação da velocidade do motor de acionamento, variação do rendimento 
volumétrico e alívio nas válvulas de admissão são aplicáveis para compressores industriais. 
Todos estes métodos de controle objetivam a redução ou interrupção da vazão fornecida 
para o reservatório e rede para compatibilizá-la com a vazão que está sendo consumida 
pelos circuitos pneumáticos e, consequentemente, manter a pressão o mais estável possível 
(SCHRADER, 19--). 
 
 
2.1. Elementos de Produção de Ar Comprimido 
 
2.1.1. 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. 
As pressões atingidas na descarga dos compressores variam, em geral, entre 6 bar 
(manométrica) e 40 bar, sendo a pressão de 7 bar encontrada na maioria das aplicações. 
 
 
 
 
 
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2.1.1.1. Classificação e definição segundo os princípios de trabalho 
 
Basicamente, os compressores operam de acordo com duas classificações gerais: 
compressores de deslocamento positivo ou compressores estáticos e compressores de 
deslocamento dinâmico. 
 
 
 
 
 
 
1) Deslocamento Positivo 
 
Baseia-se fundamentalmente na redução de volume do ar contido em uma câmara de 
compressão, de forma contínua (compressores rotativos) ou alternada (compressores de 
pistão). Devido à estanqueidade entre as câmaras de entrada e saída, a vazão é pouco 
influenciada pela resistência ao escoamento normalmente oferecida à jusante. Isto significa 
que os compressores de deslocamento positivo podem operar com pressões maiores sem 
sofrer significativa redução na vazão de trabalho. 
O ar é admitido em uma câmara isolada do meio exterior, onde seu volume é gradualmente 
diminuído, processando-se a compressão. 
Quando certa pressão é atingida, provoca a abertura de válvulas de descarga, ou 
simplesmente o ar é empurrado para o tubo de descarga durante a contínua diminuição do 
volume da câmara de compressão. 
 
 
 
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1.1) Compressor de pistão (alternativo ou compressor de êmbolo) 
 
Os compressores alternativos utilizam um ou vários pistões alojados dentro de câmaras 
individuais de compressão para a obtenção do ar comprimido. Neste tipo de compressor, o 
pistão é ligado por meio de uma haste (biela) a um eixo de acionamento denominadovirabrequim posicionado excentricamente com relação ao eixo principal de acionamento. A 
entrada e a saída do fluido nas câmaras de compressão são comandadas por meio de 
válvulas localizadas na tampa, no cilindro e, em alguns modelos de compressores, no 
próprio êmbolo. Em função da posição fora de centro do virabrequim, a rotação do eixo de 
acionamento produz o movimento alternado do pistão dentro das câmaras de compressão. 
Iniciado o movimento descendente do pistão, o ar é aspirado por meio de válvulas de 
admissão, preenchendo a câmara de compressão. 
O processo de compressão do ar tem início com o movimento de subida do pistão e a 
conseqüente redução do volume da câmara de compressão. A válvula de descarga abre 
somente após a câmara alcançar uma determinada pressão, a qual geralmente é bastante 
reduzida. O ciclo de trabalho de um compressor de pistão de simples estágio e simples 
efeito é mostrado na Figura 2.3. 
 
a) Compressor de simples efeito 
 
Este tipo de compressor leva este nome por ter somente uma câmara de compressão, ou 
seja, apenas a face superior do pistão aspira o ar e comprime; a câmara formada pela face 
inferior está em conexão com o cárter. 
O pistão está ligado diretamente ao virabrequim por uma biela, (este sistema de ligação é 
denominado tronco) que proporciona um movimento alternativo de sobe e desce ao pistão, e 
o empuxo é totalmente transmitido ao cilindro de compressão. 
Iniciado o movimento descendente, o ar é aspirado por meio de válvulas de admissão, 
preenchendo a câmara de compressão. A compressão do ar tem início com o movimento de 
subida; após obter-se uma pressão suficiente para abrir a válvula de descarga, o ar é 
expulso para o sistema Figura 2.3. 
 
b) Compressor de duplo efeito 
 
Este compressor (Figura 2.4) é assim chamado por ter duas câmaras, ou seja, as duas faces 
do êmbolo aspiram e comprimem. 
O virabrequim está ligado a uma cruzeta por uma biela; a cruzeta, por sua vez, está ligada 
ao êmbolo por uma haste. Desta maneira consegue transmitir movimento alternativo ao 
êmbolo, além do que, a força de empuxo não é mais transmitida ao cilindro de compressão e 
sim às paredes guias da cruzeta. O êmbolo efetua o movimento descendente e o ar é 
admitido na câmara superior, enquanto que o ar contido na câmara inferior é comprimido e 
expelido. 
Procedendo-se o movimento oposto, a câmara que havia efetuado a admissão do ar realiza 
a sua compressão e a que havia comprimido efetua a admissão. Os movimentos 
prosseguem desta maneira, durante a marcha do trabalho. 
 
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ou (Tronco)
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ou (Cruzeta)
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Figura 2.3 – Compressor de simples efeito. 
 
 
 
Figura 2.4 – Compressor de duplo efeito. 
 
1.2) Compressor de diafragma ou membrana 
 
O compressor de diafragma (Figura 2.5) é um caso particular de compressor de pistão, 
dotado de uma membrana que separa o êmbolo da câmara de compressão, normalmente 
limitado a aplicações de baixa capacidade. Por causa da membrana, o ar não tem contato 
com as peças móveis e demais elementos contaminantes normalmente presentes na 
câmara de trabalho do compressor, o que permite a produção de ar comprimido isento de 
resíduos de óleo e partículas sólidas. Em função desta característica, os compressores de 
diafragma são empregados com preferência nas indústrias alimentícias, farmacêuticas, 
têxteis e químicas. 
 
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Figura 2.5 – Compressor de diafragma. 
 
 
1.3) Compressor de Palhetas 
O compressor de palhetas é constituído basicamente de um rotor cilíndrico com ranhuras 
onde se alojam palhetas retangulares móveis, sendo o conjunto montado no interior de um 
anel estator de geometria circular. 
Com o movimento rotativo do rotor, as palhetas são projetadas contra a superfície do anel 
estator, seja por força centrífuga e pressão aplicada na base das palhetas, seja por força de 
molas montadas na base das palhetas. Assim, entre cada duas palhetas consecutivas, rotor 
e anel estator, são formadas as células do fluido. Em função da excentricidade do rotor em 
relação ao anel estator, o volume das células é variável para uma ampla faixa de 
deslocamento angular, o que reduz o volume do ar confinado na célula e produz sua 
compressibilidade entre as câmaras de admissão e descarga Figura 2.6. 
O compressor de palhetas exige normalmente lubrificação abundante a fim de reduzir o 
desgaste entre a palheta e o anel estator e demais elementos internos, servir de elemento 
de vedação e dissipador de calor. O óleo empregado normalmente é um óleo de baixa 
viscosidade. 
O material das palhetas de compressores que trabalham isentos de lubrificação geralmente 
é constituído de bronze, carvão ou grafite (Schrader Belows, 19--). 
É comum a presença de uma válvula de retenção instalada na descarga do compressor, a 
qual tem o propósito de evitar que, após da parada do compressor, este passe a operar 
como motor. 
As grandes vantagens deste compressor estão em sua construção compacta, bem como no 
seu funcionamento silencioso, contínuo e equilibrado, e no uniforme fornecimento de ar, 
apresentando um mínimo de pulsação, o que permite que, se necessário, o compressor 
opere sem a necessidade de reservatório de ar comprimido. Para estes compressores, a 
taxa de compressão pode alcançar valores de até 8 por estágio. 
O campo mais usual de aplicação deste compressor situa-se nas faixas de 6000 a 85.000 
lpm a pressões que podem variar de 0,5 a 10 bar em condições que exigem um elevado 
número de revoluções por unidade de tempo. 
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 15 
(a) (b)
(c) (d)
(a) (b)
(c) (d)
 
Figura 2.6 – Ciclo de trabalho de um compressor de palhetas: (a) rotor, (b) admissão do ar, (c) 
compressão, (d) descarga (Schrader Belows, 19--). 
 
1.4) Compressor rotativo de parafuso 
O compressor de parafuso é composto por dois parafusos helicoidais, os quais, pelos seus 
perfis côncavo e convexo, transportam e comprimem o ar que é conduzido axialmente ao 
longo do corpo do compressor. 
Os rotores são sincronizados por meio de engrenagens ou pelo engrenamento direto dos 
próprios parafusos. Nas extremidades dos parafusos, existem aberturas que formam uma 
câmara para admissão e descarga do ar. O ciclo de compressão pode ser visualizado na 
Figura 2.7 (a), onde o ar entra pela abertura de admissão e ocupa o espaço vazio entre os 
parafusos. Conforme a rotação dos parafusos, o ar é transportado e isolado da admissão, ao 
mesmo tempo em que ocorre uma redução gradual no volume do espaço no qual o ar está 
confinado entre os parafusos, o que provoca a compressão gradativa do ar. O ar é então 
deslocado até a extremidade dos parafusos, na região de descarga, praticamente livre de 
pulsações. Tal como nos outros tipos de compressores rotativos, no tubo de descarga existe 
uma válvula de retenção que impede o retorno do ar comprimido. 
Os compressores de parafusos estão disponíveis nas versões com e sem lubrificação. Nos 
compressores sem lubrificação, os rotores não têm contato direto entre si nem com a 
carcaça em função de uma estreita folga interna (oil free compressors). Nos compressores 
lubrificados o contato metal-metal é impedido pela ação da película de fluido lubrificante, o 
que reduz o atrito (oil-cooled rotary compressors). Entretanto, é necessária a injeção de uma 
quantidade considerável de lubrificante, o qual exerce a função de refrigerante e elemento 
de vedação, necessitando de um separador posterior ar-óleo. 
Compressores a seco que trabalham com pressões acima de 5 bar devem ser projetados 
com duplo estágio a fim de obter uma relação aceitável entre a potência de consumo e a 
vazão fornecida. A complexidade relacionada ao número de resfriadores intermediários 
necessários, as altas velocidades de trabalho, as dificuldades de controle e o alto custo 
tornam questionável o uso de compressores a seco para esta faixa de pressão. (KAESER 
COMPRESSORS, 20--). 
O compressor de parafuso é projetado para operar com velocidade elevada, sendo provido 
de silenciadores nas câmaras de sucção e descarga a fim de reduzir o nível de ruído. As 
 
 16 
pressões de trabalho variam entre 0,3 e 17 bar normalmente com produção de 18000 a 
600.000 lpm de ar comprimido. Um exemplo de um compressor de parafuso de duplo 
estágio com lubrificação é mostrado na Figura 2.7(b) e a Figura 2.8 mostra uma vista 
explodida de um modelo de simples estágio. 
 
 
(a) 
 
(b) 
Figura 2.7: Compressor de parafusos: (a) Fases de operação, (b) compressor de duplo estágio. 
 
Figura 2.8 – Vista explodida de um compressor de duplo parafuso (Fabricante SMART). 
 
2) Compressores Deslocamento Dinâmico 
 
Os compressores dinâmicos ou turbo-compressores trabalham segundo o princípio 
dinâmico, cuja compressão ocorre pela transformação da energia cinética promovida pelo 
rotor em energia potencial (energia de pressão), sendo adequados para o fornecimento de 
grandes vazões. Os turbo-compressores são construídos em duas versões principais: axial 
e radial. Em ambas as execuções o ar é deslocado por uma ou mais turbinas dispostas em 
série que operam com rotação elevada. 
No turbo-compressor radial, o ar aspirado é acelerado axialmente em direção ao centro do 
rotor e daí, em decorrência da geometria, diâmetro e ângulos de inclinação das hélices, ele é 
impelido radialmente para a câmara do estágio seguinte de compressão (Figura 2.9) folgas 
internas entre rotor e carcaça são mantidas sob tolerâncias relativamente estreitas visando 
diminuir a recirculação de ar. 
 
 17 
Quando o compressor é composto por vários estágios, o ar é obrigado a passar por um 
difusor antes de ser conduzido para o centro do rotor do estágio seguinte. Um difusor é 
considerado um tipo de duto com diâmetro regularmente variável que provoca a diminuição 
na velocidade de escoamento do fluido em função do aumento gradual do seu diâmetro, o 
que resulta no aumento da pressão estática. 
O compressor radial é negativamente influenciado pela contra-pressão de descarga, a qual 
pode diminuir significativamente seu rendimento volumétrico v. Conforme já mencionado, 
estes compressores operam em aplicações que demandam grandes vazões de operação, 
razão pela qual a rotação de trabalho varia entre 330 e 1700 rotações por segundo, o que 
implica em vazões mínimas de 10.000 lpm podendo alcançar valores da ordem de 3.106 lpm. 
 
 
 
Figura 2.9 – Turbo-compressor radial ou compressor centrífugo. 
 
No turbo-compressor axial, o ar é acelerado axialmente pelas hélices de um rotor, sendo 
impelido em alta velocidade para a linha de descarga ou para um estágio posterior do 
compressor, aonde o processo de compressão será repetido Figura 2.10. 
Em geral, os compressores axiais são aplicados em locais onde se exige um consumo 
relativamente elevado e constante de ar comprimido. Sob estas condições, apresentam um 
desempenho superior quando comparados aos compressores radiais. Normalmente o 
fornecimento de ar é isento de óleo. 
As formas de acionamento mais comuns são turbinas a vapor ou a gás, principalmente por 
causa da necessidade de elevadas rotações de operação da ordem de 400 a 2100 rotações 
por segundo. Por esta razão, a vazão mínima de operação situa-se em torno de 900.000 lpm 
ultrapassando valores de 8.106 lpm (FESTO DIDACTIC, 1995). 
 
 
 
Figura 2.10 – Turbo-compressor axial. 
 
 18 
2.1.2. Resfriador Posterior 
 
 
A umidade presente no ar comprimido é prejudicial, supondo que a temperatura de descarga 
de uma compressão seja de 130oC, sua capacidade de retenção de água é de 1,496 Kg/m3 
e à medida que esta temperatura diminui, a água precipita-se no sistema de distribuição, 
causando sérios problemas. 
Para resolver de maneira eficaz o problema inicial da água nas instalações de ar 
comprimido, o equipamento mais completo é o resfriador posterior, localizado entre a saída 
do compressor e o reservatório, pelo fato de que o ar comprimido na saída atinge sua maior 
temperatura. 
O resfriador posterior é simplesmente um trocador de calor utilizado para resfriar o ar 
comprimido. Como conseqüência deste resfriamento, permite-se retirar cerca de 75% a 90% 
do vapor de água contido no ar, bem como vapores de óleo; além de evitar quea linha de 
distribuição sofra uma dilatação, causada pela alta da temperatura de descarga do ar. Ainda 
mais, devido às paradas e à presença de umidade, poderemos ter na linha choques térmicos 
e contrações, acarretando trincamentos nas uniões soldadas, que viriam a ser ponto de fuga 
para o ar, além de manter a temperatura do ar compatível com as vedações sintéticas 
utilizadas pelos componentes pneumáticos. 
Um resfriador posterior é constituído basicamente de duas partes: um corpo geralmente 
cilíndrico onde se alojam feixes de tubos confeccionados com materiais de boa condução de 
calor, formando no interior do corpo uma espécie de colméia. A segunda parte é um 
separador de condensado dotado de dreno. 
O ar proveniente do compressor é obrigado a passar através dos tubos, sempre em sentido 
oposto ao fluxo da água de refrigeração, que é mudado constantemente de direção por 
placas defletoras, garantindo, desta forma, uma maior dissipação de calor. 
Na saída, está o separador. Devido à sinuosidade do caminho que o ar deve percorrer, 
provoca a eliminação da água condensada, que fica retida numa câmara. 
A parte inferior do separador é dotada de um dreno manual ou automático na maioria dos 
casos, através do qual a água condensada é expulsa para a atmosfera. 
Deve-se observar cuidadosamente a temperatura da água fornecida para o resfriamento do 
ar. Do contrário, se o fluido refrigerante for circulado com uma temperatura elevada ou se o 
volume necessário de água para o resfriamento for insuficiente, o desempenho do resfriador 
poderá ser comprometido. 
A temperatura na saída do resfriador dependerá da temperatura com que o ar é 
descarregado, da temperatura da água de refrigeração e do volume de água necessário 
para a refrigeração. Certamente, a capacidade do compressor influi diretamente no porte do 
resfriador. 
Devido ao resfriamento, o volume de ar disponível é reduzido e, portanto, a sua energia 
também sofre redução. 
Contudo, o emprego do resfriador posterior não representa perda real de energia, já que o ar 
deveria, de qualquer forma, ser resfriado na tubulação de distribuição, causando os efeitos 
indesejáveis já mencionados.Com o resfriador estes problemas são minimizados. A Figura 
2.11, por meio de um diagrama funcional, ilustra a disposição da instalação de um resfriador 
posterior e a Figura 2.12 mostra o esquema físico de um resfriador instalado anteriormente 
ao reservatório de ar. 
 
 19 
Resfriador
posterior
Purgador
automático
Válvula de alívo
Reservatório
Válvula de
fechamento
 
Figura 2.11– Diagrama funcional de um arranjo típico de compressor com resfriador posterior. 
 
 
 
 
Figura 2.12 – Reservatório de ar comprimido e separador posterior. 
 
Na saída do resfriador posterior, é comum a instalação de separadores mecânicos de 
condensado, os quais utilizam a força centrífuga do ar para separar as partículas de 
umidade e outros elementos contaminantes. A fim de melhorar a eficiência de separação de 
condensado, cada compressor deve dispor de um separador centrífugo. Além disso, um 
purgador automático deve ser instalado no separador de condensado para garantir a 
eliminação da contaminação líquida, com perda mínima de ar comprimido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 20 
2.1.3. Reservatório de ar comprimido 
 
Um sistema de ar comprimido é dotado, geralmente, de um ou mais reservatórios, 
desempenhando grandes funções junto a todo o processo de produção (Figura 2.1). 
 
Em geral, o reservatório possui as seguintes funções: 
 - Armazenar o ar comprimido 
 - Resfriar o ar auxiliando a eliminação do condensado 
 - Compensar as flutuações de pressão em todo o sistema de distribuição 
 - Estabilizar o fluxo de ar 
 - Controlar as marchas dos compressores, etc. 
 
Os reservatórios são construídos no Brasil conforme a norma PNB 109 da A.B.N.T. que 
recomenda: 
 
Nenhum reservatório deve operar com uma pressão acima da Pressão Máxima de Trabalho 
permitida, exceto quando a válvula de segurança estiver dando vazão; nesta condição, a 
pressão não deve ser excedida em mais de 6% do seu valor. 
 
Os reservatórios devem ser instalados de modo que todos os drenos, conexões e aberturas 
de inspeção sejam facilmente acessíveis. 
 
Em nenhuma condição, o reservatório deve ser enterrado ou instalado em local de difícil 
acesso; deve ser instalado, de preferência, fora da casa dos compressores, na sombra, para 
facilitar a condensação da umidade e do óleo contidos no ar comprimido; deve possuir um 
dreno no ponto mais baixo para fazer a remoção deste condensado acumulado em cada 8 
horas de trabalho; o dreno, preferencialmente, deverá ser automático. 
 
Os reservatórios são dotados ainda de manômetro, válvulas de segurança, e são 
submetidos a uma prova de pressão hidrostática, antes da utilização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.13 – Reservatórios de ar comprimido. 
a) Vertical 
b) Horizontal 
 
 
 21 
2.2. Preparação do ar Comprimido 
 
2.2.1. Umidade e impurezas 
 
O ar atmosférico é uma mistura de gases, principalmente de oxigênio e nitrogênio, e contém 
contaminantes de três tipos básicos: água, óleo e poeira. 
As partículas de poeira, em geral abrasivas, e o óleo queimado no ambiente de lubrificação 
do compressor, responsáveis por uma série de problemas que afetam os componentes, 
ferramentas, equipamentos pneumáticos e produtos gerados a partir de máquinas e 
processos presentes na instalação pneumática. 
A água é responsável por outra série de inconvenientes que mencionaremos adiante. 
O compressor, ao admitir ar, aspira também os seus compostos e, ao comprimir, adiciona a 
esta mistura o calor sob a forma de pressão e temperatura, além de adicionar óleo 
lubrificante e partículas sólidas provenientes do desgaste das peças móveis do mesmo. Na 
rede de distribuição, o ar pode ainda arrastar ferrugem e partículas sólidas oriundas de 
corrosão e das ligações entre os tubos e conexões. 
A norma internacional ISO 8573-1 é usada como referência na especificação das classes de 
qualidade do ar de uso geral, não sendo indicada para usos particulares como ar medicinal, 
respiração humana e alguns outros. A Tabela a seguir apresenta as classes de qualidade do 
ar comprimido em função de seus três contaminantes típicos: água, óleo e partículas sólidas. 
 
Classes de qualidade (conforme ISO 8573-1). 
 
 Sólidos (m) Água (C) Óleo (mg/m³) 
1 0,1 70 0,01 
2 1 40 0,1 
3 5 20 1 
4 15 +3 5 
5 40 +7 25 
6 -x- +10 -x- 
7 -x- não especificado -x- 
 
 
A Figura 2.14 mostra a recomendação da norma ISO 8573-1 referente à seqüência padrão 
indicada para os componentes pneumáticos para obtenção das diferentes classes de 
qualidade. 
 
Resfriador
posterior
Dreno
Reservatório
Pré-
filtro
Pós-
filtro
Secador
Compressor
 
Figura 2.14 – Seqüência padrão recomendada para obtenção de diferentes classes de qualidade do 
ar. 
 
 
A presença desta água condensada nas linhas de ar, causada pela diminuição de 
temperatura, terá como conseqüências: 
 
- Oxida a tubulação e componentes pneumáticos. 
- Destrói a película lubrificante existente entre as duas superfícies que estão em contato, 
acarretando desgaste prematuro e reduzindo a vida útil das peças, válvulas, cilindros, etc. 
 
 22 
- Prejudica a produção de peças. 
- Arrasta partículas sólidas que prejudicarão o funcionamento dos componentes 
pneumáticos. 
- Aumenta o índice de manutenção 
- Impossibilita a aplicação em equipamentos de pulverização. 
- Provoca golpes de aríete nas superfícies adjacentes, etc. 
Portanto, é da maior importância que grande parte da água, bem como dos resíduos de óleo, 
seja removida do ar para evitar redução de todos os dispositivos e máquinas pneumáticas. 
 
2.2.1.1. Desumidificação do Ar 
 
A presença de umidade no ar comprimido é sempre prejudicial para as automatizações 
pneumáticas, pois causa sérias conseqüências. 
É necessário eliminar ou reduzir ao máximo esta umidade. O ideal seria eliminá-la do ar 
comprimido de modo absoluto,o que é praticamente impossível. 
Ar seco industrial não é aquele totalmente isento de água; é o ar que, após um processo de 
desidratação, flui com um conteúdo de umidade residual de tal ordem que possa ser 
utilizado sem qualquer inconveniente. 
Com as devidas preparações, consegue-se a distribuição do ar com valor de umidade baixo 
e tolerável nas aplicações encontradas. 
A aquisição de um secador de ar comprimido pode figurar no orçamento de uma empresa 
como um alto investimento. Em alguns casos, verificou-se que um secador chegava a custar 
25% do valor total da instalação de ar. Mas cálculos efetuados mostravam também os 
prejuízos causados pelo ar úmido: substituição de componentes pneumáticos, filtros, 
válvulas, cilindros danificados, impossibilidade de 
aplicar o ar em determinadas operações como pintura, pulverizações e ainda mais os 
refugos causados na produção de produtos. Concluiu-se que o emprego do secador tornou-
se altamente lucrativo, sendo pago em pouco tempo de trabalho, considerando-se somente 
as peças que não eram mais refugadas pela produção. 
Os meios utilizados para secagem do ar são múltiplos. 
Vamos nos referir aos três mais importantes, tanto pelos resultados finais obtidos quanto por 
sua maior difusão. 
 
1) Secagem por Refrigeração 
 
O método de desumidificação do ar comprimido por refrigeração consiste em submeter o ar 
a uma temperatura suficientemente baixa, a fim de que a quantidade de água existente seja 
retirada em grande parte e não prejudique de modo algum o funcionamento dos 
equipamentos, porque, como mencionamos anteriormente, a capacidade do ar de reter 
umidade está em função da temperatura. 
Além de remover a água, provoca, no compartimento de resfriamento, uma emulsão com o 
óleo lubrificante do compressor, auxiliando na remoção de certa quantidade. 
O método de secagem por refrigeração é bastante simples (Figura 2.15). 
 
 
 23 
 
 
Figura 2.15– Sistema de secagem por refrigeração. 
 
O ar comprimido entra, inicialmente, em um pré-resfriador (trocador de calor) (A), sofrendo 
uma queda de temperatura causada pelo ar que sai do resfriador principal (B). 
No resfriador principal o ar é resfriado ainda mais, pois está em contato com um circuito de 
refrigeração. 
Durante esta fase, a umidade presente no A.C. forma pequenas gotas de água corrente 
chamadas condensado e que são eliminadas pelo separador (C), onde a água depositada é 
evacuada através de um dreno (D) para a atmosfera. 
A temperatura do A.C. é mantida entre 0,65 e 3,20C no resfriador principal, por meio de um 
termostato que atua sobre o compressor de refrigeração (E). 
O A.C. seco volta novamente ao trocador de calor inicial (A), causando o pré-resfriamento no 
ar úmido de entrada, coletando parte do calor deste ar. O calor adquirido 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. 
 
 
2) Secagem Por Absorção 
 
É a fixação de um absorto, geralmente líquido ou gasoso, no interior da massa de um 
absorto sólido, resultante de um conjunto de reações químicas. Em outras palavras, é o 
método que utiliza em um circuito uma substância sólida ou líquida, com capacidade de 
absorver outra substância líquida ou gasosa. 
Este processo é também chamado de Processo Químico de Secagem, pois o ar é conduzido 
no interior de um volume através de uma massa higroscópica, insolúvel ou deliqüescente 
que absorve a umidade do ar, processando-se uma reação química. 
As substâncias higroscópicas são classificadas como insolúveis quando reagem 
quimicamente com o vapor d'água, sem se liquefazerem. São deliqüescentes quando, ao 
absorver o vapor d'água, reagem e tornam se líquidas. 
 
 24 
 
Figura 2.16 – Sistema de secagem por absorção. 
 
As principais substâncias utilizadas são: 
Cloreto de Cálcio, Cloreto de Lítio, Dry-o-Lite. 
Com a conseqüente diluição das substâncias, é necessária uma reposição regular, caso 
contrário o processo torna-se deficiente. 
A umidade retirada e a substância diluída são depositadas na parte inferior do invólucro, 
junto a um dreno, de onde são eliminadas para a atmosfera. 
 
3) Secagem Por Adsorção 
 
É a fixação das moléculas de um adsorvato na superfície de um adsorvente geralmente 
poroso e granulado, ou seja, é o processo de depositar moléculas de uma substância (ex. 
água) na superfície de outra substância, geralmente sólida (ex.SiO2). Este método também 
é conhecido por Processo Físico de Secagem, porém seus detalhes são desconhecidos. É 
admitido como teoria que na superfície dos corpos sólidos existem forças desbalanceadas, 
influenciando moléculas líquidas e gasosas através de sua força de atração; admite-se, 
portanto, que as moléculas (adsorvato) são adsorvidas nas camadas mono ou 
multimoleculares dos corpos sólidos, para efetuar um balanceamento semelhante à Lei dos 
Octetos dos átomos. 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. 
 
Figura 2.17 – Sistema de secagem por adsorção. 
 
 25 
 
Para secar o ar existem dois tipos básicos de secadores: 
Torres Duplas: é o tipo mais comum. As torres são preenchidas com Óxido de Silício 
SiO2(Silicagel), Alumina Ativa Al2O3, Rede Molecular (Na Al O2 Si O2) ou ainda Sorbead. 
Através de uma válvula direcional, o ar úmido é orientado para uma torre, onde haverá a 
secagem do ar. Na outra torre ocorrerá a regeneração da substância adsorvente, que poderá 
ser feita por injeção de ar quente; na maioria dos casos por resistores e circulação de ar 
seco. 
Havendo o aquecimento da substância, provocaremos a evaporação da umidade. Por meio 
de um fluxo de ar seco a água em forma de vapor é arrastada para a atmosfera. 
Terminado um período de trabalho preestabelecido, há inversão nas função das torres, por 
controle manual ou automático na maioria dos casos; a torre que secava o ar passa a ser 
regenerada e outra inicia a secagem. 
Ao realizar-se a secagem do ar com as diferentes substâncias é importante atentar para 
máxima temperatura do ar seco, como também para a temperatura de regeneração da 
substância. Estes são fatores que devem ser levados em conta para um bom desempenho 
do secador. 
Na saída do ar deve ser prevista a colocação de um filtro para eliminar a poeira das 
substâncias, prejudicial para os componentes pneumáticos, bem como deve ser montado um 
filtro de Carvão Ativo antes da entrada do secador, para eliminar os resíduos de óleo, que, 
em contato com as substâncias de secagem, 
causam sua impregnação, reduzindo consideravelmente o seu poder de retenção de 
umidade. 
Como vimos, é de grande importância a qualidade do ar que será utilizado. Esta qualidade 
poderá ser obtida desde que os condicionamentos básicos do ar comprimido sejam 
concretizados, representando menores índices de manutenção, maior durabilidade dos 
componentes pneumáticos, ou seja, será obtida maior lucratividade em relação à 
automatização efetuada. 
 
 
2.3 - Rede de Distribuição 
 
Aplicar, para cada máquina ou dispositivo automatizado, um compressor próprio, é possível 
somente em casos esporádicos e iso2lados. Onde existem vários pontos de aplicação, o 
processo mais conveniente e racional é efetuar a distribuição do ar comprimido situando as 
tomadas nas proximidades dos utilizadores. 
A rede de distribuição de A.C. compreende todas as tubulações que saem do reservatório, 
passando pelo secador e que, unidas, orientam o ar comprimido até os pontos individuais de 
utilização. 
A rede possui duas funções básicas: 
 
1. Comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores. 
2. Funcionar como um reservatório para atender às exigências locais. 
 
Um sistema de distribuição perfeitamente executado deve apresentar os seguintes 
requisitos: 
Pequena queda de pressão entre o compressor e as partes de consumo, a fim de manter apressão dentro de limites toleráveis em conformidade com as exigências das aplicações. 
Não apresentar escape de ar; do contrário haveria perda de potência. 
Apresentar grande capacidade de realizar separação de condensado. 
Ao serem efetuados o projeto e a instalação de uma planta qualquer de distribuição, são 
necessários levar em consideração certos preceitos. O não-cumprimento de certas bases é 
contraproducente e aumenta sensivelmente a necessidade de manutenção. 
 
 
 26 
2.3.1. Inclinação 
 
As tubulações devem possuir uma determinada inclinação no sentido do fluxo interior, pois, 
enquanto a temperatura de tubulação for maior que a temperatura de saída do ar após os 
secadores, este sairá praticamente seco; se a temperatura da tubulação baixar, haverá, 
embora raramente, precipitação de água. 
A inclinação serve para favorecer o recolhimento desta eventual condensação e das 
impurezas devido à formação de óxido, levando-as para o ponto mais baixo, onde são 
eliminadas para a atmosfera, através do dreno. 
O valor desta inclinação é de 0,5 a 2% em função do comprimento reto da tubulação onde 
for executada. 
Os drenos, colocados nos pontos mais baixos, de preferência devem ser automáticos. Se a 
rede é relativamente extensa, recomenda-se observar a colocação de mais de um dreno, 
distanciados aproximadamente 20 a 30m um do outro. 
 
2.3.2. Drenagem de Umidade 
 
Com os cuidados vistos anteriormente para eliminação do condensado, resta uma umidade 
remanescente, a qual deve ser removida ou até mesmo eliminada, em caso de condensação 
da mesma. 
Para que a drenagem eventual seja feita, devem ser instalados drenos (purgadores), que 
podem ser manuais ou automáticos, com preferência para o último tipo. Os pontos de 
drenagem devem se situar em todos os locais baixos da tubulação, fim de linha, onde houver 
elevação de linha, etc. 
 
2.3.3. Tomadas de Ar 
 
Devem ser sempre feitas pela parte superior da tubulação principal, para evitar os problemas 
de condensado já expostos. Recomenda-se ainda que não se realize 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 ir para a 
máquina, passa através da unidade de condicionamento. 
 
 
 
 
Figura 2.18 - Recomendações de instalação da linha de distribuição 
 
 
 
 
 27 
2.4. Unidade de condicionamento (lubrefil) 
 
Após passar por todo o processo de produção, tratamento e distribuição, o ar comprimido 
deve sofrer um último condicionamento, antes de ser colocado para trabalhar, a fim de 
produzir melhores desempenhos. 
Neste caso, o beneficiamento do ar comprimido consiste no seguinte: filtragem, regulagem 
da pressão e introdução de uma certa quantidade de óleo para a lubrificação de todas as 
partes mecânicas dos componentes pneumáticos. 
A utilização desta unidade de serviço é indispensável em qualquer tipo de sistema 
pneumático, do mais simples ao mais complexo; ao mesmo tempo em que permite aos 
componentes trabalharem em condições favoráveis, prolonga a sua vida útil. 
Uma duração prolongada e funcionamento regular de qualquer componente em um circuito 
depende antes de mais nada do grau de filtragem, da isenção de umidade, da estabilidade 
da pressão de alimentação do equipamento e da lubrificação das partes móveis. 
Isso tudo é literalmente superado quando se aplica nas instalações dos dispositivos, 
máquinas, etc., os componentes de tratamento preliminar do ar: Filtro,Válvula Reguladora de 
Pressão (Regulador) e Lubrificador, que reunidos formam a Unidade de Condicionamento, 
Lubrefil ou ainda Unidade de Conservação(Figura 2.19). 
 
 
Figura 2.19 - Unidade de Condicionamento de ar comprimido (Lubrefil). 
 
2.4.1. Filtragem e Filtro de ar 
 
Os sistemas pneumáticos são “sistemas abertos”: o ar após ser utilizado, é exaurido para a 
atmosfera enquanto que a alimentação aspira ar livre constantemente. Este ar, por sua vez, 
está sujeito à contaminação, umidade e às impurezas procedentes da rede de distribuição, a 
maioria destas impurezas é retida, como já observamos, nos processos de preparação, mas 
partículas pequenas ficam suspensas e são arrastadas pelo fluxo de ar comprimido, agindo 
como abrasivos nas partes móveis dos elementos pneumáticos quando solicitada a sua 
utilização. 
A filtragem do ar consiste na aplicação de dispositivos capazes de reter as impurezas 
suspensas no fluxo de ar, e em suprimir ainda mais a umidade presente. É, portanto, 
necessário eliminar estes dois problemas ao mesmo tempo. 
O equipamento normalmente utilizado para este fim é o Filtro de Ar (Figura 2.20) que atua de 
duas formas distintas: 
 - Pela ação da força centrífuga. 
 - Pela passagem do ar através de um elemento filtrante, de bronze sinterizado ou malha 
de nylon. 
 
 28 
 
 
Figura 2.20 - Filtro de Ar 
 
 
2.4.1.1. Funcionamento do filtro de ar 
 
O ar comprimido entra pelo orifício no corpo do filtro e flui através do defletor superior (A) 
causando uma ação de turbilhonamento no ar comprimido. 
A umidade e as partículas sólidas contidas no ar são jogadas contra a parede do copo (C) 
devido a uma ação centrífuga do ar comprimido turbilhonado pelo defletor. 
Tanto a umidade quanto as partículas sólidas escorrem pela parede do copo devido à força 
da gravidade. O anteparo (B) assegura que a ação de turbilhonamento ocorra sem que o ar 
passe diretamente através do elemento filtrante. 
O defletor inferior (E) separa a umidade e as partículas sólidas depositadas no fundo do 
copo, evitando assim a reentrada das mesmas no sistema de ar comprimido. Depois que a 
umidade e as maiores partículas sólidas foram removidas pelo processo de turbilhonamento, 
o ar comprimido flui através do elemento filtrante (D) onde as menores partículas são retidas. 
O ar então retorna para o sistema, deixando a umidade e as partículas sólidas contidas no 
fundo do copo, que deve ser drenado antes que o nível atinja a altura onde possam retornar 
para o fluxo de ar. 
Esta drenagem pode ser executada por um Dreno Manual (F), o qual é acionado por uma 
manopla (G) girando no sentido anti-horário, ou por um Dreno Automático, que libera o 
líquido assim que ele atinja um nível pré-determinado. 
 
Os elementos filtrantes de bronze sinterizado têm possibilidade de reter partículas de 120 
até 3 ou malha de nylon que retém partículas de 30. 
 
 
2.4.2. Válvula reguladora de pressão (redutora de pressão) 
 
A válvula reguladora de pressão tem a função de manter constante a pressão de trabalho 
(secundária) independente da pressão da rede primária. A pressão é regulada por meio de 
uma mola, a qual está ligada a uma membrana submetida à atuação da pressão secundária. 
Com o aumento da pressão de trabalho, a membrana se movimenta contra a força da mola, 
o que altera a posição do obturador e, por conseqüência, a área de escoamento do ar. Isto 
significa que a pressão de trabalho é regulada por meio da restrição à vazão (perda de 
carga). 
 
 29 
O obturador funciona como um compensador de pressão, sendo utilizado para manter um 
diferencial de pressão p idealmente constante através da válvula. Com este 
comportamento, quando a diferença de pressão tornar-se maior do que o valor ajustado na 
mola de regulagem ocorrerá a abertura ou o fechamento da seção de escoamento a fim de 
restabelecer o equilíbrio entre as forças atuantes na membrana. 
O princípio de funcionamento de uma válvula reguladora de pressão é mostrado na Figura 
2.21, bem como a identificação das partes constituintes da válvula. Observe que além da 
mola de regulagem, uma segunda mola, denominada de mola de amortecimento, também é 
necessária. Esta mola de baixa rigidez serve para auxiliar no amortecimento do obturador 
visando garantir um funcionamento estável do componente. 
obturador
Mola de
regulagem
Mola de
amortecimento
membrana
Orifício de 
escape
Pressão da 
rede
Pressão de 
consumo
Manopla de 
ajuste
1
23
(a) (b)
obturador
Mola de
regulagem
Mola de
amortecimento
membrana
Orifício de 
escape
Pressão da 
rede
Pressão de 
consumo
Manopla de 
ajuste
1
2
3
(a) (b)
 
Figura 2.21 – Válvula reguladora de pressão (a) normalmente aberta, (b) parcialmente fechada. 
 
 
2.4.3. Manômetro 
 
São instrumentos utilizados para medir e indicar a intensidade de pressão do ar comprimido, 
óleo, etc. 
Nos circuitos pneumáticos e hidráulicos, os manômetros são utilizados para indicar o ajuste 
da intensidade de pressão nas válvulas, que pode influenciar a força, o torque, de um 
conversor de energia. Um manômetro do tipo Tubo de Bourdon é mostrado na Figura 2.22. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.22– Manômetro Tipo Tubo de Bourdon Schrader (tipo hidráulico). 
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 30 
2.4.4. Lubrificador de ar comprimido 
 
O lubrificador tem a tarefa de lubrificar o ar comprimido visando a proteção e aumento da 
vida útil dos componentes pneumáticos. A lubrificação reduz o desgaste dos elementos 
móveis através da diminuição do coeficiente de atrito e também proporciona uma película de 
proteção sobre as superfícies metálicas contra ação da umidade, o que minimiza a atuação 
de agentes de corrosão e oxidação. 
O processo de lubrificação depende a ação conjunta da pressão estática do ar comprimido 
que age sobre a superfície do óleo contido no copo de armazenamento e, principalmente, de 
uma pressão de sucção necessária para aspersão do óleo no ar, cuja obtenção utiliza o 
princípio do Venturi. 
Pelo princípio de Venturi, a diferença de pressão entre a pressão antes do bocal nebulizador 
e a pressão na região de restrição (2) é utilizada para aspirar o óleo do copo de 
armazenamento (4) e misturá-lo com o ar, formando uma neblina. A Figura 2.23 (a) mostra 
um esquema de um lubrificador de ar com a identificação de algumas partes e a Figura 2.23 
b) mostra o princípio do Venturi. 
 
 
 (a) (b) 
Figura 2.23 – (a) Partes de um lubrificador, (b) princípio do Venturi. 
1 – Corpo 4 – Copo de armazenamento 
2 – Tubo de sucção do óleo (bocal nebulizador) 5 – Válvula de regulagem 
3 – Tubo coletor 6 – Válvula de dreno 
 
 
A sucção de óleo varia segundo a vazão de ar e a queda de pressão. Na parte superior do 
tubo (5) pode-se realizar o ajuste da quantidade de óleo que será usada, por meio de um 
parafuso que regula a abertura de uma válvula, geralmente do tipo agulha. A pressão da 
linha é convertida em uma força que age sobre a superfície de óleo que se encontra 
armazenado no copo, permitindo que determinado nível de óleo permaneça contido no tubo 
coletor (3), o que ajuda na sua aspiração. A válvula de retenção auxilia na manutenção da 
pressão no interior do copo e permite que a reposição periódica de óleo no copo de 
armazenamento seja feita sem a necessidade de parada do circuito (Figura 2.24). 
 
 
 31 
Óleo de 
lubrificação
Venturi
Partículas 
de óleo
Tubo de 
sucção
Retenção
Neblina 
ar + óleo
Pressão 
estática
Óleo de 
lubrificação
Venturi
Partículas 
de óleo
Tubo de 
sucção
Retenção
Neblina 
ar + óleo
Pressão 
estática
 
 
Figura 2.24 – Lubrificador de ar comprimido. 
 
A lubrificação deve ser efetuada de forma controlada e uniforme. A lubrificação intermitente 
pode ocasionar a secagem do óleo lubrificante, o que resulta na formação de depósitos de 
sedimentos e problemas nas vedações. Além disso, é fundamental que o lubrificante alcance 
a todos os componentes, mesmo que as linhas contenham trajetos irregulares ou sinuosos. 
Isto é conseguido mediante o correto dimensionamento da unidade de conservação, o qual 
objetiva que as partículas de óleo permaneçam em suspensão no escoamento, ou seja, não 
se depositem ao longo da trajetória nas paredes da linha ou componentes. Para tanto, o óleo 
deve ser de baixa viscosidade e a velocidade de escoamento não pode ser muito reduzida 
nem muito elevada. 
Em média, a viscosidade cinemática do óleo deve estar compreendida entre 10 e 50 Cst a 
uma temperatura de 20C (MAJUMDAR, 1996). Óleos com viscosidade mais elevada são 
recomendados em condições de operação mais severa, onde a pressão de trabalho assume 
patamares acima dos valores convencionais, requerendo um óleo de maior viscosidade para 
garantir uma espessura adequada da película de lubrificante entre as superfícies em contato. 
Uma lubrificação insuficiente pode ocasionar desgaste excessivo e/ou irregular das peças 
móveis dos componentes. Por outro lado, um excesso de lubrificação aumenta o custo de 
funcionamento do sistema e pode se tornar uma fonte de contaminação do ambiente quando 
exaurido para a atmosfera. 
 
 
Óleos Recomendados 
 
Shell ...................................... Shell Tellus C-10 
Esso ...................................... Turbine Oil-32 
Esso ...................................... Spinesso-22 
Mobil Oil ................................ Mobil Oil DTE-24 
Valvoline ................................ Valvoline R-60 
Castrol ................................... Castrol Hyspin AWS-32 
Lubrax ................................... HR 68 EP 
Lubrax ................................... Ind CL 45 Of 
Texaco ................................... Kock Tex-100 
 
 
 
 
 
 
 32 
3. Sistemas de Atuação Pneumáticos 
 
No contexto do projeto de sistemas de automação, um sistema de atuação corresponde ao 
conjunto de elementos capaz de receber uma informação proveniente de um circuito elétrico, 
hidráulico ou pneumático, de um programa de CLP ou mesmo de um operador 
estabelecendo qual a ação que deve ser executada. O sistema de atuação é alimentado 
com energia elétrica, hidráulica ou pneumática e controla a energia em uma ou mais portas 
de saída. 
 
A figura 3.1 apresenta um sistema de atuação pneumático genérico que deverá receber ar 
comprimido a uma pressão constante e fornecer energia mecânica manifestada através das 
variáveis força (F), velocidade (v) e deslocamento (posição) (x). 
 
P SA M
s
Energia
 Pneumática
Energia
 Mecânica
Sinal
 
 
Figura 3.1 – Sistema de atuação pneumático genérico 
 
 
3.1. Atuadores pneumáticos 
3.1.1. Atuadores Lineares 
 
Os atuadores lineares têm a função de converter a energia armazenada do ar comprimido 
sob a forma de pressão estática em energia cinética, obtendo com resultado a 
movimentação linear do cilindro. 
1) Cilindros de Simples ação 
Os atuadores de simples ação, também chamados de simples efeito, realizam o trabalho em 
apenas um sentido e, por isso, consomem menos ar que os cilindros de dupla ação 
(aproximadamente a metade). O recuo efetua-se mediante uma mola ou através de força 
externa (Figura 3.2). 
A força de mola é calculada com o propósito de produzir a retração do pistão à posição 
inicial, com uma velocidade suficientemente alta, sem absorver demasiada energia. Esta 
força deve ser considerada no cálculo da força efetiva do atuador. Estes cilindros geralmente 
são limitados entre 80 mm e 125 mm de curso, conforme o fabricante, por causa da força 
contrária gerada pela ação da mola. Por esta razão, o controle de velocidade também se 
torna mais difícil. 
Como os cilindros de simples ação possuem apenas uma entrada de ar para a realização de 
trabalho, eles geralmente são comandados por válvulas direcionais 3/2, sendo utilizados 
principalmente para fixar, expulsar, prensar, elevar, marcar, alimentar, etc., ou seja, 
operações realizadas em apenas um sentido. Na câmara oposta à de entrada, o cilindro é 
dotado de um pequeno orifício que serve de respiro, visando impedir a formação de 
contrapressão causada pelo ar residual confinado. 
 
 
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 33 
 
 (a) (b) 
Figura 3.2 – Cilindro de simples ação com retorno por mola: (a) esquema, (b) símbolo. 
1.1) Cilindro de Membrana 
Nos cilindros de membrana, a membrana assume o papel do êmbolo (Figura 3.3). Neste 
caso não é produzido o atrito oriundo da vedação deslizante, mas, em ação contrária, atua a 
força elástica da membrana, porém, com forças de atrito menores. Este tipo de cilindro 
caracteriza-se por produzir grande força com pequeno volume construtivo, não necessita de 
lubrificação e não há transição descontínua do atrito estático para o atrito dinâmico. Seu 
curso de trabalho limita-se a valores entre 50 e 80 mm. Além disso, eles não necessitam de 
lubrificação e não há fuga do ar comprimido de acionamento para o meio ambiente, o que 
pode ser um requisito importante em máquinas ou processos de indústrias alimentícias, 
químicas e farmacêuticas. 
 
(a) 
 
 
(b) 
Figura 3.3 – Cilindro de simples ação de membrana: (a) esquema, (b) símbolo. 
 
2) Cilindros de dupla ação 
Nos cilindros de dupla ação, também denominados de duplo efeito, a força produzida pela 
pressão do ar produz o movimento do êmbolo nos dois sentidos, de avanço e retorno do 
cilindro. O ar comprimido é admitido e liberado por dois orifícios existentes nos cabeçotes 
dianteiro e traseiro do cilindro. 
Os cilindros de dupla ação são empregados especialmente quando é realizado trabalho 
também no recuo do cilindro. Apesar da possibilidade do curso de deslocamento do pistão 
ser grande, em torno de até 2000 mm, existe a limitação decorrente da flexão e/ou 
flambagem da haste do cilindro. O critério básico de seleção da haste de um cilindro 
pneumático está baseado nos métodos de verificação de estabilidade a flambagem, assunto 
encontrado em literaturas de resistência dos materiais. 
O modelo de cilindros de dupla ação mais utilizado é mostrado na Figura 3.4, denominado 
assimétrico, em decorrência da relação de áreas de atuação da pressão nas câmaras de 
trabalho do cilindro. Isto quer dizer que a área da câmara que contém a haste é tanto menor 
quanto maior for o diâmetro da haste e que, por conseqüência, produz uma força e uma 
velocidade de retorno diferente em relação à força e a velocidade produzida durante o 
avanço do cilindro. 
Os cilindros de dupla ação são geralmente comandados por válvulas direcionais 5/2 ou 5/3 
em função da compatibilidade de entradas de trabalho do cilindro e das saídas disponíveis 
na válvula. 
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Underline
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 34 
 
 (a) (b) 
Figura 3.4 – Cilindro de dupla ação diferencial: (a) esquema, (b) símbolo. 
 
Com o objetivo de proporcionar intercambiabilidade entre diferentes fabricantes, existe uma 
tendência natural de produção de componentes que atendam a Normas Técnicas 
Internacionais. Neste caso, os cilindros são construídos conforme as normas ISO 6431 e 
DIN 24335. Dessa forma, desde o material construtivo até suas dimensões são 
padronizados. Os cilindros comerciais oferecem uma gama muito grande de diâmetros e de 
comprimentos totais do curso de trabalho. Hoje em dia, por encomenda, o usuário obtém 
qualquer curso e/ou diâmetro desejado. 
 
2.1) Cilindro de dupla ação: com amortecimento de final de curso 
 
Os cilindros de dupla ação quando sujeitos a cargas e velocidades elevadas, sofrem grandes 
impactos, especialmente contra o êmbolo e as tampas. Os cilindros providos de um 
dispositivo de amortecimento minimizam os efeitos de impactos secos, o que na maioria das 
vezes danificaria o cilindro causando vazamento e reduzindo o rendimento volumétrico e a 
vida útil do cilindro de dupla ação. 
Antes de alcançar a posição final, o êmbolo interrompe o escape direto de ar, deixando 
somente uma pequena passagem geralmente regulável por meio de uma válvula redutora de 
vazão com retenção. Com o escape de ar restringido, produz-se uma contrapressão que, 
para ser superada absorve parte da energia e resulta em perda de velocidade na região 
próxima ao final de curso. Invertendo-se o sentido de movimento do êmbolo, o ar entra sem 
impedimento através da válvula de retenção, o que permite seu retorno com velocidade e 
força normal Figura 3.5. 
Em cilindros de diâmetro muito pequeno este recurso não é aplicável, pois se utilizariam os 
espaços não disponíveis dos cabeçotes. Além disso, para este tipo de cilindro não se 
justifica esta necessidade, pois o esforço desenvolvido é reduzido e o cilindro não adquire 
elevada velocidade em função de seu curso também reduzido. Geralmente são providos de 
amortecimento os cilindros que possuírem diâmetros superiores a 30 mm e cursos acima de 
50 mm (PARKER TRAINING, 2002). 
pistão de 
amortecimento
Vedação do êmbolo
Amortecimento 
regulável de avanço
Vedação da haste
Entrada de ar para 
câmara da base
hasteCâmara 
da haste
Entrada 
de arêmbolo
Bucha guia
Amortecimento 
regulável de retorno
pistão de 
amortecimento
Vedação do êmbolo
Amortecimento 
regulável de avanço
Vedação da haste
Entrada de ar para 
câmara da base
hasteCâmara 
da haste
Entrada 
de arêmbolo
Bucha guia
Amortecimento 
regulável de retorno
 
 (a) (b) 
 
Figura 3.5 – (a) Cilindro com dispositivo de amortecimento, (b) simbologia. 
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 35 
2.2) Cilindro de haste passante (simétrico ou cilindro de haste dupla) 
 
O cilindro simétrico possui duas hastes unidas ao mesmo êmbolo Figura 3.6. Enquanto uma 
das hastes realiza trabalho, a outra pode ser utilizada no comando de fins de curso ou 
dispositivos que não possam ser posicionados ao longo da haste oposta. Além disso, os 
cilindros de haste passante apresentam ainda a possibilidade de variação do curso de 
avanço, o que é bastante favorável, principalmente em operações de usinagem. 
As duas faces do êmbolo possuem geralmente a mesma área, o que possibilita transmitir 
forças iguais em ambos os sentidos de movimentação. O cilindro contém dois mancais de 
guia, um em cada cabeçote, oferecendo maior resistência a cargas laterais que podem ser 
causadas pela aplicação ou por um alinhamento deficiente. A fixação do cilindro pode ser 
feita pelas extremidades das hastes, deixando o corpo livre, ou no próprio corpo, permitindo 
que as hastes se desloquem. 
 
 
 (a)(b) 
Figura 3.6– (a) Cilindro de haste passante, (b) simbologia funcional. 
 
2.3) Cilindro Tandem 
 
O cilindro tandem é um cilindro dotado de dois êmbolos unidos por uma haste comum e 
separados por meio de um cabeçote intermediário Figura 3.7. Devido à sua forma 
construtiva, dois cilindros de dupla ação dispostos em série numa mesma camisa, e que, em 
função das entradas de ar independentes, permite que o ar seja liberado simultaneamente 
nas duas câmaras, no sentido de avanço ou retorno, de tal modo que a força produzida seja, 
teoricamente, igual ao somatório das forças individuais de cada êmbolo. Com este arranjo, 
dispõe-se de maior força, tanto no avanço quanto no retorno. 
Por esta característica, o cilindro tandem é aplicado em locais onde se necessitam de 
maiores forças, porém, que não dispõe de espaço suficiente para comportar um cilindro de 
diâmetro maior e/ou onde não for viável aumentar a pressão de trabalho. Para sua seleção 
deve-se levar em consideração o seu comprimento, que é maior que o dos cilindros 
convencionais. 
 
(a) 
 
 
(b) 
 
Figura 3.7 – (a) Cilindro tandem, (b) simbologia. 
 
 
 36 
2.4) Cilindro de múltiplas posições 
 
O cilindro de múltiplas posições consiste em dois ou mais cilindros de dupla ação unidos 
entre si e possuindo cada um entradas de ar independentes Figura 3.8. Essa união 
possibilita a obtenção de três, quatro ou mais posições estáveis de final de curso. 
 
(a) 
 
 
(b) 
Figura 3.8 – (a) Cilindro de múltiplas posições, (b) simbologia. 
 
As posições são obtidas em função da pressurização de determinadas câmaras de ar em um 
dado momento e dos cursos correspondentes de cada cilindro (Figura 3.9). Em vista desta 
característica, este cilindro é aplicado em circuitos de distribuição, posicionamentos, 
comandos de dosagens, transportes de peças, seleção de ramais para transporte de peças 
em esteiras transportadoras, acionamento de alavancas, dispositivo selecionador (peças 
boas, refugadas, reaproveitadas), etc. 
 
Figura 3.9 – Posições estáveis obtidas por meio de um cilindro de múltiplas posições. 
 
Na Figura 3.10 é mostrado um circuito pneumático elaborado com o objetivo de obter quatro 
posições diferentes utilizando um cilindro de múltiplas posições. 
   
   
1A1 1A2

1S1
0Z2
1 2
1S2 1S3 1S4
1
2
4
3
1V2
1V1
1V3 1V4
1V5
1V6
1 3
2
1 1
2
35
4 2
1
4 2
5 3
1
2
11
14 12 14 12
1
2
33 31 1
22
1 1
2
11
2
0Z1
Pos 1Pos 2Pos 3Pos 4
 
Figura 3.10 – Circuito pneumático para obtenção de múltiplas posições. 
 
 37 
2.5) Cilindro de Impacto 
O cilindro de impacto recebe esta denominação devido à força obtida pela transformação de 
energia de pressão em energia cinética. Os cilindros de impacto desenvolvem velocidades 
entre 7,5 a 10 m/s, enquanto a velocidade de cilindros normais situa-se entre 0,5 a 2 m/s 
(FESTO DIDACTIC, 1995). É um cilindro de dupla ação especialmente fabricado com 
algumas modificações (Figura 3.11) 
 Construção de uma pré-câmara de ar (região A). 
 Necessidade de prolongamento na parte traseira do êmbolo. 
 Necessidade de duas válvulas de retenção instaladas na parede divisória 
da pré-câmara de ar. 
Estas modificações permitem que o cilindro desenvolva a energia necessária para a 
obtenção da força de impacto, devido à elevada resposta dinâmica adquirida, o que resulta 
em uma força relativamente grande em comparação às dimensões do cilindro. Assim, um 
cilindro de impacto com diâmetro de 102 mm, acionado por uma pressão de 7 bar, 
desenvolve uma força de impacto equivalente a 35304 N, enquanto que um cilindro normal, 
de mesmo diâmetro e operando a mesma pressão, atinge somente 5296 N (SCHRADER 
BELOWS, 19--). 
Ao ser comandado, o ar comprimido enviado ao cilindro é retido inicialmente e acumulado na 
pré-câmara interna, atuando sobre a pequena área da secção do prolongamento do êmbolo 
(área C). Quando a pressão do pistão atinge um valor suficiente para superar o atrito 
estático, inicia-se o deslocamento do pistão. Este avança lentamente até que, em um 
determinado instante, o prolongamento do êmbolo se desaloja da parede divisória e permite 
que todo o ar armazenado escoe rapidamente, atuando sobre a área do êmbolo. No instante 
em que ocorre a expansão brusca do ar, o pistão adquire aceleração até atingir a faixa de 
velocidade, com a qual o cilindro será empregado. 
 
Quando se necessitam de grandes forças durante curtos espaços de tempo, como é o caso 
de rebitagens, gravações, cortes etc., este é o equipamento que melhor se adapta. No 
entanto, ele não se adapta a trabalhos que exigem grandes deformações, principalmente 
porque sua velocidade tende a diminuir rapidamente depois de determinado deslocamento 
em razão da resistência oferecida pelo material trabalhado ou pela contra-pressão gerada no 
cabeçote dianteiro. 
 
(a) 
 
 
(b) 
Figura 3.11 – Desenho esquemático de um cilindro de impacto, (b) simbologia. 
As duas válvulas de retenção mencionadas têm por função permitir que o cilindro retorne à 
posição inicial, uma vez que o prolongamento do êmbolo veda a passagem principal do ar, e 
possibilitar que a pressão atmosférica atue sobre o êmbolo evitando uma adesão entre a 
parede divisória e o êmbolo devido à eliminação quase total de ar entre ambos, o que 
tenderia à formação de um vácuo parcial (Figura 3.12). 
 
 38 
 
Prolongamento 
do êmbolo
Válvula de retenção 
para saída de ar
Válvula de retenção 
para entrada de ar
Pré-câmara de ar
 
Prolongamento 
do êmbolo
Válvula de retenção 
para saída de ar
Válvula de retenção 
para entrada de ar
Pré-câmara de ar
 
Figura 3.12 – Desenho em corte de um cilindro de impacto (PARKER TRAINING, 2002). 
2.6) Cilindro hidropneumático 
Os atuadores hidropneumáticos são cilindros pneumáticos acoplados a cilindros hidráulicos 
que, em função da baixa compressibilidade do óleo, proporcionam movimentação uniforme 
do conjunto mesmo para as aplicações que operam com velocidade reduzida, da ordem de 
0,5 a 100 mm/s. Os cilindros hidropneumáticos minimizam oscilações e trepidações 
causadas pela ação simultânea do atrito estático e da compressibilidade do ar, o que permite 
seu uso em operações de usinagem, tais como furação e fresamento. 
O cilindro hidropneumático pode ser montado em qualquer posição e pode ser ajustado para 
regular o movimento da haste de um cilindro pneumático ou de qualquer outro elemento de 
máquina em determinado trajeto pré-definido. Por exemplo, em certas operações de furação, 
a velocidade de avanço da ferramenta durante o processo pode ser regulada ao longo de 
todo o curso, enquanto que, em outros casos, a regulagem só é necessária a partir do início 
da operação propriamente dita. Desta forma, efetua-se o controle de velocidade durante a 
usinagem e, nas demais etapas do percurso, o cilindro se movimenta a velocidade normal. 
O cilindro hidropneumático oferece uma alternativa de baixo custo, compacta e versátil que 
aumenta consideravelmente a vida útil de ferramentas com redução de peças refugadas por 
defeitos de usinagem. 
O conjugado cilindro pneumático + hidráulico pode ser montado em série ou em paralelo. A 
montagem em série é utilizada onde a ação de controle é desejada ao longo de todo o 
percurso do cilindro. A montagem em paralelo permite que a atuação do cilindro 
hidropneumático seja realizada em somente uma parte do percurso da haste (PARKER 
TRAINING, 2002). 
A Figura 3.13 mostra o esquema de um cilindro hidropneumático, o qual é composto, 
basicamente, por um cilindro, uma haste, uma válvula redutora de vazão tipo "agulha" e um 
cilindro compensador. Quando a haste (A) é movimentada no sentido do avanço, o pistão 
força o óleo a passar pelo tubo de transferência (B) através da válvula redutora de vazão (C) 
para o cabeçote traseiro do cilindro. O fluxo do óleo através da válvula (C) é determinado 
pela regulagem efetuada no parafuso (D) da válvula que controla a área de passagem 
através da mesma. Deste modo, a velocidade de avanço do