Introdução à pneumática

Pneumática

Automação Pneumática

Conceitos e Princípios Básicos

• Pneumática

Provém da raiz grega “PNEUMA”, que significa fôlego, vento,

sopro. Logo, pneumática é conceituada como sendo a matéria

que trata dos movimentos e fenômenos dos gases

Conceitos e Princípios Básicos

• Pressão

Em termos de Pneumática, define-se pressão como sendo a

força exercida em função da compressão do ar em um

recipiente, por unidade de área interna dele. Sua unidade no

S.I. é dada em N/m² ou Pa (Pascal), embora seja comum ainda

a utilização de unidades como (atm, bar, kgf/mm²,Psi, etc.).

Conceitos e Princípios Básicos

• Fluido

É qualquer substância capaz de escoar e assumir a forma do

recipiente que a contém, (nesse caso o fluido em questão é o

ar).

Características e Vantagens da Pneumática

Comparativamente à hidráulica, a pneumática é sem

dúvida o elemento mais simples, de maior rendimento e de

menor custo que pode ser utilizado na solução de muitos

problemas de automatização. Fato este devido a uma série de

características próprias de seu fluido de utilização, que no

caso é o ar

Vantagens da Pneumática Quantidade Transporte Armazenagem Temperatura Segurança Limpeza Construção Velocidade Regulagem Segurança contra Sobrecarga

Vantagens da Pneumática

Quantidade O ar para ser comprimido existe em quantidades ilimitadas

TransporteO ar comprimido é transportado por meio de tubulações, não existindo para esse caso a necessidade de linhas de retorno, como é feito nos sistemas hidráulicos

Vantagens da Pneumática

Armazenagem

Em Pneumática o ar é comprimido por um compressor e

armazenado em um reservatório, não sendo assim necessário

que trabalhe continuamente, mas sim, somente, quando a

pressão cair a um determinado valor mínimo ajustado em um

pressostato.

Vantagens da Pneumática

Temperatura

Diferentemente do óleo que tem sua viscosidade afetada

pela variação da temperatura, o ar comprimido é insensível

às oscilações desta, permitindo um funcionamento seguro,

mesmo em condições extremas.

Vantagens da Pneumática

Segurança

O ar comprimido não apresenta perigos de explosão ou

incêndio, e mesmo que houvesse explosão por falha

estrutural de um componente, tubulação, mangueira, ou

mesmo do reservatório de ar comprimido, a pressão do ar

utilizado em pneumática é relativamente baixa (6 a 12 bar),

enquanto em hidráulica trabalha-se com pressões que

chegam à ordem de 350 bar.

Vantagens da Pneumática

Limpeza

Uma vez que o fluido de utilização é o ar comprimido, não há

risco de poluição ambiental, mesmo ocorrendo eventuais

vazamentos nos elementos mal vedados. Este fato torna a

pneumática um sistema excelente e eficiente para aplicação

na industria alimentícia e farmacêutica.

Vantagens da Pneumática

Construção

Uma vez que as pressões de trabalho são relativamente baixas

quando comparadas com a hidráulica, seus elementos de

comando e ação são menos robustos e mais leves, podendo

ser construídos em liga de alumínio, tornando seu custo

relativamente menor, portanto mais vantajoso.

Vantagens da Pneumática

Velocidade

É um meio de trabalho que permite alta velocidade de

deslocamento, em condições normais entre 1 e 2m/s,

podendo atingir 10m/s no caso de cilindros especiais e

500.000 rpm no caso de turbinas pneumáticas.

Vantagens da Pneumática

Regulagem

Não possuem escala de regulagem, isto é, os elementos são

regulados em velocidade e força, conforme a necessidade da

aplicação, sendo da escala de zero ao máximo do elemento.

Vantagens da Pneumática

Segurança contra Sobrecarga

Diferentemente dos sistemas puramente mecânicas ou

eletroeletrônicos, os elementos pneumáticos podem ser

solicitados, em carga, até parar, sem sofrer qualquer dano,

voltando a funcionar normalmente tão logo cesse a

resistência.

Desvantagens da Pneumática

× Preparação× Compressibilidade× Força× Escape de Ar× Custos

Desvantagens da Pneumática

× Preparação

A fim de que o sistema possa ter um excelente rendimento, bem

como uma prolongada vida útil de seus componentes, o ar

comprimido requer uma boa preparação da qualidade do ar, isto

é, isento de impurezas e umidade, o que é possível com a

utilização de filtros e purgadores.

Desvantagens da Pneumática

× Compressibilidade

A compressibilidade é uma característica não apenas do ar,

mas também de todos os gases, que impossibilita a utilização

da pneumática com velocidades uniformes e constantes.

A pneumática não possibilita controle de velocidade preciso e

constante durante vários ciclos seguidos.

Desvantagens da Pneumática

× Força

Considerando a pressão normal de trabalho nas redes

pneumáticas industriais, ou seja, uso econômico (6 bar), é

possível, com o uso direto de cilindros, chegar a forças de

48250 N (capacidade para erguer uma massa de 494Kg) com

atuador linear de 320mm

Desvantagens da Pneumática

× Escape de Ar

Sempre que o ar é expulso de dentro de um atuador, após seu

movimento de expansão ou retração, ao passar pela válvula

comutadora, espalhando-se na atmosfera ambiente, provoca

um ruído relativamente alto, este problema foi diminuido com

a aplicação de silenciadores.

Desvantagens da Pneumática

× Custos

Quando levados em consideração os custos de

implementação dentro de uma indústria (produção,

preparação, distribuição e manutenção), eles podem ser

considerados significativos. Entretanto o custo da energia é

em parte compensado pelos elementos de preço vantajosos e

rentabilidade do equipamento.