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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


 Transporte
 O 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.

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Introdução à pneumática

  • 2. 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
  • 3. 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.).
  • 4. 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).
  • 5. 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
  • 6. Vantagens da Pneumática  Quantidade  Transporte  Armazenagem  Temperatura  Segurança  Limpeza  Construção  Velocidade  Regulagem  Segurança contra Sobrecarga
  • 7. Vantagens da Pneumática Quantidade O ar para ser comprimido existe em quantidades ilimitadas  Transporte O 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
  • 8. 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.
  • 9. 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.
  • 10. 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.
  • 11. 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.
  • 12. 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.
  • 13. 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.
  • 14. 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.
  • 15. 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.
  • 16. Desvantagens da Pneumática × Preparação × Compressibilidade × Força × Escape de Ar × Custos
  • 17. 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.
  • 18. 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.
  • 19. 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
  • 20. 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.
  • 21. 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.