Introdução à Pneumática Aula Pneumática Introdução à Pneumática

Assuntos desta aula: Aula 1 Definição Introdução Vantagens Limitações Pneumática Aula 1 Assuntos desta aula: Definição Introdução Vantagens Limitações Exemplos Princípios físicos do ar Tabelas de conversão Exercícios

Pneumática Histórico Na verdade o uso do ar comprimido como fonte de energia pelo homem data de 2550 AC. Nessa época eram fabricados foles e órgãos que essencialmente geram sons baseado no escoamento do ar sob pressão em tubos com furos em forjas para Ferreiros. O ar comprimido era produzido por uma bomba acionada manualmente. No século XIX, surgiram as primeiras máquinas pneumáticas complexas, as locomotivas e perfuratrizes (nas minas de carvão).

Pneumática Definição O termo pneumática é derivado do grego Pneumos ou Pneuma (respiração, sopro) e 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 transformação da energia pneumática em energia mecânica, através dos respectivos elementos de trabalho.

Pneumática Introdução Sistema de automação industrial é constituído de três tipos de elementos: · Sensores · Controladores (comando e regulação) · Atuadores (acionamento) · Pneumática · Hidráulica · Elétrica Cada um desses elementos pode ser implementado usando-se três tipos de energia:

Pneumática Introdução Atuadores pneumáticos são utilizados quando estão envolvidas cargas da ordem de até uma tonelada onde se deseja movimentos de duas posições (início e fim) limitadas por batentes mecânicos, como em máquinas de fixação ou transporte de peças, ou quando se deseja altas rotações (milhares de r.p.m.), como no caso de fresadoras pneumáticas, broca de dentista, etc...

Vantagens - Incremento da produção - Redução dos custos operacionais Pneumática Vantagens - Incremento da produção - Redução dos custos operacionais - Robustez dos componentes pneumáticos - Facilidade de introdução - Resistência à ambientes hostis - Simplicidade de manipulação – Segurança - Redução do número de acidentes

Limitações Pneumática O ar comprimido necessita de uma boa preparação para realizar o trabalho proposto: Remoção de impurezas, eliminação de umidade para evitar corrosão nos equipamentos, engates ou travamentos e maiores desgastes nas partes móveis do sistema. Os componentes pneumáticos : São normalmente projetados e utilizados a uma pressão máxima de 1723,6 kPa. Portanto, as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros sistemas. Velocidades muito baixas: São difíceis de ser obtidas com o ar comprimido devido suas propriedades físicas. Neste caso, recorre-se a sistemas mistos (hidráulicos e pneumáticos). O ar é um fluido altamente compressível: Portanto, é impossível obter paradas intermediárias e velocidades uniformes. O ar comprimido é um poluidor sonoro quando são efetuadas exaustões para a atmosfera. Esta poluição pode ser evitada com o uso de silenciadores nos orifícios de escape.

Características da Pneumática Combinação do uso das energias: Por exemplo, em sistemas eletro-pneumáticos temos atuadores pneumáticos acionados por controladores elétricos ou eletrônicos, bem como, sensores elétricos ou pneumáticos. O mesmo ocorre em sistemas eletro-hidráulicos. Temos também ao sistemas hidro pneumáticos.

Pneumática Entre alguns exemplos de aplicações atuais de pneumática podemos citar: Prensas pneumáticas; Dispositivos de fixação de peças em máquinas ferramenta e esteiras; Acionamento de portas de um ônibus urbano ou dos trens do metrô Sistemas automatizados para alimentação de peças; Robôs industriais para aplicações que não exijam posicionamento preciso; Freios de caminhão; Parafusadeiras e lixadeiras; Broca de dentista; Pistola de pintura; Correio pneumático.

Exemplo: HidroPneumático Pneumática Exemplo: HidroPneumático

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Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar Compressibilidade: o ar permite reduzir o seu volume quando sujeito à ação de uma força exterior.

Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar Elasticidade: o ar volta ao seu volume inicial uma vez extinto o efeito (força) responsável pela redução do volume.

Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar Difusibilidade: permite ao ar misturar-se homogeneamente com qualquer meio gasoso que não esteja saturado.

Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar Expansibilidade: o ar ocupa totalmente o volume de qualquer recipiente, adquirindo o seu formato. Quando a válvula é aberta o ar expande, assumindo o formato dos recipientes

Princípios físicos do ar a 0°C e ao nível do mar, pesa Pneumática Princípios físicos do ar Peso do ar : o ar tem peso. Retirando todo o ar do recipiente Um litro de ar, a 0°C e ao nível do mar, pesa 1,293 x 10-3 Kgf.

Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar O ar quente é mais leve que o ar frio: o ar do seu interior se aquece, escapa pela boca do balão, tornando-se assim, menos denso. Conseqüentemente há um desequilíbrio na balança.

Pressão P = _F_ A Atmosfera [atm]; Pneumática Pressão É o resultado de uma força agindo em uma determinada área. P = _F_ A As unidades de pressão mais comuns são: Atmosfera [atm]; Quilogramas força por centímetro quadrado [kgf/cm2]; Bares [bar]; Libra força por polegada quadrada [lbf/pol2].

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Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar Atmosfera: Camada formada por gases, principalmente por oxigênio (O2 - 21%), nitrogênio (N2 - 78%) e 1% de outros gases, que envolve toda a superfície terrestre. O valor da pressão atmosférica ao nível do mar, a uma temperatura de 20°C e a uma umidade relativa de 36% é de 1 atm ou 760 mm (coluna de mercúrio) ou 1 bar ou 14,5 lbf/pol2. Pressão Manométrica :É a pressão interna de um recipiente fechado indicada nos instrumentos de medição, como manômetros.

Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar Variação da pressão atmosférica com relação à altitude

Princípios físicos do ar Pneumática Princípios físicos do ar 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.

questionário Cite Características positivas do ar comprimido. Pneumática questionário Cite Características positivas do ar comprimido. Cite as limitações do uso da pneumática. De exemplos práticos do uso da pneumática. Fale sobre a lei Geral dos Gases Perfeitos de Boyle-Mariote Defina Pneumática.

Exercícios Exercício 01: Um cilindro é acionado por ar comprimido. Pneumática Exercícios Exercício 01: Um cilindro é acionado por ar comprimido. Diâmetro do êmbolo = 63 mm Diâmetro da haste = 20 mm Pressão de trabalho = 6bar Curso efetivo = 200 mm Calcular a força de avanço (Fa) e a força de retorno (Fr) gerada pelo cilindro. Qual a quantidade de ar necessária para um ciclo completo? Qual o custo de energia por hora, com 12 ciclos completos por minuto a um custo estimado do ar comprimido de R$ 15,00/m3 no estado normalizado?

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