Aula 12 - Introdução á Pneumática

O termo pneumática é definido como a parte da Física que se ocupa da dinâmica e dos fenômenos físicos relacionados com os gases ou vácuos. É também o estudo da conservação da energia pneumática em energia mecânica, através dos respectivos elementos de trabalho.

Embora a base da pneumática seja um dos mais velhos conhecimentos da humanidade, foi preciso aguardar o século XIX para que o estudo do seu comportamento e propriedades se tornasse sistemático. Porém, pode-se dizer que somente após o ano de 1950 é que ela foi realmente introduzida no meio industrial.

Hoje, o ar comprimido tornou-se indispensável, e nos mais diferentes ramos industriais instalam-se equipamentos pneumáticos.

As principais vantagens do uso da energia pneumática são: O incremento da produção com investimento relativamente pequeno; a redução dos custos operacionais, a robustez dos componentes pneumáticos, a facilidade de implantação, a segurança, a resistência a ambientes hostis, a simplicidade de manipulação e a redução do número de acidentes.

A rapidez nos movimentos pneumáticos e a libertação do operário (homem) de operações repetitivas possibilitam o aumento do ritmo de trabalho, aumento de produtividade e, portanto, um menor custo operacional. A robustez inerente aos controles pneumáticos torna-os relativamente insensíveis a vibrações e golpes, permitindo que ações mecânicas do próprio processo sirvam de sinal para as diversas sequências de operação. São de fácil manutenção. Pequenas modificações nas máquinas convencionais, aliadas à disponibilidade de ar comprimido, são os requisitos necessários para implantação dos controles pneumáticos. Poeira, atmosfera corrosiva, oscilações de temperatura, umidade, submersão em líquidos, raramente prejudicam os componentes pneumáticos, quando projetados para essa finalidade.

Os controles pneumáticos não necessitam de operários super especializados para sua manipulação.

Como os equipamentos pneumáticos envolvem sempre pressões moderadas, tornam-se seguros contra possíveis acidentes, quer no pessoal, quer no próprio equipamento, além de evitarem problemas de explosão. A fadiga é um dos principais fatores que favorecem acidentes; a implantação de controles pneumáticos reduz sua incidência (liberação de operações repetitivas).

As formas de energia mais usadas em máquinas são Elétrica e Mecânica geralmente utilizadas juntas e é denominada como Eletromecânica.

A partir de energia eletromecânica proveniente de Compressores (usa um gás, normalmente ar, para transmitir energia) e de Bombas Hidráulicas (usa um líquido, geralmente óleo, para transmitir energia) podemos gerar movimentos nos Atuadores, tais como cilindros (pistões) que fornece movimento linear e movimentos de rotação. Ambos têm uma ampla aplicação industrial para elevar, estampar, dobrar, bloquear, transportar, girar.

As máquinas e processos são projetados e construídos para cumprir objetivos variados como produção de peças, embalagem de produtos, preparação de substâncias e transporte entre estações de trabalho. Essencialmente, estes objetivos são alcançados principalmente por meio de ações mecânicas que produzem movimentos lineares ou rotativos, conforme ilustrado nos exemplos a seguir.

Equipamento pneumático para alimentação de máquina ferramenta composto de: 1) Ventosas; 2) Esteira transportadora; 3) Máquina ferramenta; 4) Braço giratório; 5) Atuador rotativo; 6) Atuador de elevação; 7) Atuador eletromecânico de elevação; 8) Painéis; 9) Guia linear; 10) Plataforma de elevação.

2.1 - Cadeia de Comando Pneumático

O diagrama de blocos de uma cadeia de comando pneumático deve ser representado na disposição do fluxo de sinais que é de baixo para cima. A alimentação é um fator importante e deve ser representada. É recomendável representar elementos necessários à alimentação na parte inferior e distribuir a energia.

Elementos de energia – Os compressores são máquinas destinadas a comprimir o ar até uma pressão de trabalho desejada.

Elementos de distribuição - A rede de distribuição juntamente com a unidade de conservação que é uma combinação de: Filtro de ar comprimido; Regulador de ar comprimido; Lubrificador de ar comprimido irão disponibilizar o ar com qualidade ao local de uso.

Elementos de Sinais - As botoeiras e sensores serão responsáveis por receber os comandos do operador.

Elementos de processamento - Válvulas especiais compostas de componentes  de memória, de lógica e temporizados.

Elementos de comando - Válvulas pneumáticas - As válvulas servem para orientar os fluxos de ar, impor bloqueios, controlar suas intensidades de vazão ou pressão.

Elementos de trabalho - Atuadores pneumáticos - A função dos atuadores é transformar a energia pneumática em movimento e força. Esses movimentos podem ser lineares, rotativos ou oscilantes.

No esquema acima se pode observar que o elemento fim de curso “V1” é, na realidade, instalado no final do curso do cilindro. Entretanto, por se tratar de um “elemento de sinal”, a mesmo está representado na parte inferior do esquema.
© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 20/05/2015