IntroduçãoàPneumática

Curso de Educação e Formação –

Electromecânico/a de Equipamentos

Industriais



Motivação



1 - Propriedades do ar Comprimido:

 1.1 ‐ Vantagens do ar comprimido  1.2 ‐ Limitações do ar comprimido



2 - Fundamentos Físicos:

 2.1 ‐ Grandezas Fundamentais  2.2 ‐ Grandezas Derivadas  2.3 ‐ Escalas de Pressão  2.4 ‐ Compressibilidade do Ar



1 – Propriedades do ar comprimido



Vantagens do ar comprimido

:



Quantidade;



Transporte;



Armazenamento;



Temperatura;



Segurança;



Limpeza;



Construção dos elementos;



Velocidade;



Regulação;



Protecção contra sobrecargas

.



Vantagens do ar comprimido:



Quantidade

O ar, para ser comprimido, encontra‐se em quantidades ilimitadas  praticamente em todos os lugares.



Transporte:

O ar comprimido é facilmente transportável por canalização, mesmo a  grandes distâncias. Não necessita de preocupação com o retorno do ar.



Armazenamento:

Não é necessário que o compressor esteja a funcionar 



Vantagens do ar comprimido:



Temperatura:

O trabalho realizado com o ar comprimido é insensível às oscilações térmicas.

Isto garante um funcionamento seguro em situações térmicas extremas.



Segurança:

Não existe perigo de explosão. Logo não é necessário protecções contra explosões.



Vantagens do ar comprimido:



Limpeza:

O ar comprimido é limpo. O ar que eventualmente escapa das canalizações ou outros elementos inadequadamente vedados, não polui o ambiente.

Esta limpeza é uma exigência, por exemplo nas indústrias alimentares, madeireiras, têxteis e químicas.



Construção dos elementos:

Os elementos de trabalho são de construção simples, portanto de custo vantajosos.



Vantagens do ar comprimido:



Velocidade:

O ar comprimido é um meio de trabalho rápido, permitindo alcançar grandes velocidades de trabalho.



Regulação:

As velocidades e forças de trabalho dos elementos de ar comprimido são reguláveis sem escala.



Protecção contra sobre carga:

Os elementos e ferramentas a ar comprimido carregam/acumulam o ar até ao seu limite e portanto são seguros contra sobrecargas.



Limitações do ar comprimido:



Preparação;



Compressibilidade;



Forças;



Limitações do ar comprimido:



Preparação;

O ar comprimido requer uma boa preparação.

Impurezas e humidade devem ser evitadas, pois provocam desgaste nos elementos pneumáticos.



Compressibilidade:

Não é possível manter uniforme e constante as velocidades dos cilindros e motores pneumáticos mediante o ar comprimido.



Limitações do ar comprimido:



Forças:

O ar comprimido é económico até uma determinada força, limitada pela pressão normal de trabalho 700 KPa (7/8 Bar), e também pelo curso e velocidade.

O limite está fixado entre 20.000 a 30.000 N (2000 a 3000 KPa).



Escape de ar:

O escape de ar é ruidoso mas com o desenvolvimento de silenciadores este problema tem vindo a ser resolvido



Fundamentos Físicos:



Na superfície terrestre é totalmente cercada por uma

camada de ar. Este ar, que é de interesse vital, é uma

mistura gasosa da seguinte composição:

 Nitrogénio aproximadamente 78% do Volume.

 Oxigénio aproximadamente 21% do volume.

 Além disso o ar contém resíduos:

Dióxido de Carbono, Argônio, Hidrogénio, Neônio, Hélio, Criptônio e Xenônio.



Fundamentos Físicos:



Grandezas Fundamentais:

Unidades e Símbolos (S.I.)

Unidade Símbolo Sistema Técnico. Sistema S.I.

Comprimento L Metro (m) Metro (m)

Massa m Kp.S2_{/m Kilograma (KG)}

Tempo t Segundos (s) Segundos (s) Temperatura T Celcius (ºC) Kelvin (K) Intensidade de



Fundamentos Físicos:



Grandezas Derivadas:

Unidades e Símbolos

Unidade Símbolo Sistema Técnico. Sistema S.I.

Força F Kilograma Força (Kgf) Newton (N)

Área m Metro quadrado (m2_{) Metro quadrado (m}2₎

Volume V Metro cúbico (m3_{) Metro cúbico (m}3₎

Vazão Q (m3_{/s) (m}3_/s)

Pressão P Atmosfera (at) (kp/cm2₎

Pascal (Pa) - - 1Pa = 1N / m2



Fundamentos Físicos:



Escalas de pressão:



A pressão do ar não é sempre constante.



Esta muda de acordo com a situação geográfica e com 

as condições atmosféricas. 



Fundamentos Físicos:



Escalas de pressão:

Kpa (Bar) Pressão atmosférica P_n + Pe - Pe Faixa de sobrepressão Faixa de depressão Pressão absoluta P_abs 0



Fundamentos Físicos:



Escalas de pressão:



A faixa compreendida entre a linha zero absoluta e a

linha variável de pressão do ar é denominada por faixa

de depressão (

‐ Pe

) e a faixa que esta a cima dessa

linha, denomina‐se sobrepressão (

+ Pe

).



A pressão absoluta Pabs é constituída por pressões

‐Pe

e

+Pe

. Na prática são utilizados manómetros que só

indicam a sobrepressão (

+ Pe

). Na P

_abs

o valor marcado

é aumentado de 100KPa (1 Bar).



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:



Como todos os gases, o ar comprimido não tem uma

forma definida. O ar altera‐se à menor resistência ou

seja, ele adapta‐se à forma do ambiente.



O ar deixa‐se comprimir (compressão), mas tenta

sempre expandir‐se (expansão).



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:

Lei de BOYLE MARIOTTE



Sob temperatura constante, o volume de um gás

fechado num recipiente é inversamente proporcional

à pressão absoluta, isto é, o produto da pressão

absoluta e o volume é constante para

uma

determinada quantidade de gás.



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:

Lei de BOYLE MARIOTTE



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:



Se a pressão permanece constante e a temperatura

aumenta 1K (Kelvin), partindo de 273K (Kelvin), o ar

dilata‐se 1/273 do seu volume.



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:

Lei de Gay‐Lussac

V₁= Volume na temperatura T₁ V₂= Volume na temperatura T₂

2

1

2

1

T

T

V

V 



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:



Fundamentos Físicos:



Compressibilidade do ar:



Para o ar comprimido vale também a equação 

geral dos gases.

Constante

2

2

2

1

1

1









T

V

P

T

V

P