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.