O que é pneumática?
Pneumática é o ramo da engenharia que estuda e faz uso de gases comprimidos. Na indústria é utilizado principalmente ar atmosférico comprimido por um compressor. O texto a seguir irá mostrar na prática o que é pneumática na Automação industrial.
Um compressor gera o ar comprimido que será utilizado em uma variedade de aplicações, como cilindros, motores ou ferramentas pneumáticas. A pneumática normalmente é uma opção mais barata, mais flexível e segura do que a alternativa elétrica ou hidráulica. A pneumática é usada em uma variedade enorme de indústrias e aplicações.
A facilidade da pneumática em automação industrial
O uso de ar comprimido, como de eletricidade, água e gás, é muito comum em automações na indústria. O custo de geração do ar comprimido pode até ser um pouco mais caro em comparação com a eletricidade, mas tem várias vantagens e por isso é muito usado em aplicações que precisam de um movimento ou força.
Dentre as muitas vantagens de uma solução com pneumática destacamos:
- Simplicidade
- Custo
- Confiabilidade
Linha de montagem totalmente automatizada com pneumática.
Sistemas pneumáticos são mais fáceis de desenhar e instalar que um sistema elétrico equivalente, principalmente porque os cilindros pneumáticos são simples para realizar um movimento linear. Os cilindros também fornecem uma excelente força em um espaço pequeno e podem ser usados para prender, posicionar ou movimentar uma carga.
Os sistemas usando cilindros pneumáticos promovem um movimento repetitivo e confiável entre as duas posições do cilindro, usando amortecimento ou não em seu fim de curo, tornando o cilindro muito interessante para uma variedade de aplicações.
Uma visão geral de uma instalação pneumática
Um sistema pneumático pode ser dividido em 3 partes:
1- Geração:
Composto por um compressor e secador. O ar comprimido é gerado no compressor e depois passa por um secador de ar para remover o excesso de água.
2- Linha de distribuição:
Uma tubulação de metal ou plástico fará a distribuição do ar comprimido para as diferentes aplicações dentro de uma fábrica à partir de sua geração.
3- Aplicação:
No ponto de aplicação, o ar comprimido é utilizado para realizar uma tarefa, como automatizar um movimento de uma linha de produção ou alimentar uma ferramenta pneumática
Em seguida detalhamos os componentes de uma aplicação pneumática.
Os principais componentes de uma aplicação pneumática
Uma aplicação pneumática normalmente terá cilindros pneumáticos, válvulas de controle, a parte de preparação de ar e acessórios.
Cilindro pneumático: Usa o ar comprimido para exercer uma força em um determinado curso ou extensão. Eles podem ser de diferença tamanhos e formatos. Quanto maior o diâmetro, maior a força que o cilindro vai exercer. O curso é a distância que o cilindro irá percorrer entre a extensão e retração do cilindro.
O cilindro pneumático também é conhecido como pistão pneumático ou atuador pneumático.
Leia nosso guia completo sobre cilindros pneumáticos aqui.
Sensores para o cilindro: São usados para enviar um sinal elétrico informando a posição do cilindro pneumático.
Válvula pneumática: Controla a direção do ar comprimido. Similar a um interruptor em um sistema elétrico. São normalmente usadas para controlar a atuação de um cilindro pneumático. Veja nosso guia completo sobre válvulas pneumáticas aqui.
Preparação de ar: Componentes utilizados para filtrar, regular a pressão e lubrificar o ar comprimido. A preparação de ar é fundamental para aumentar a vida útil dos componentes pneumáticos, como válvulas e cilindros. Leia nosso artigo mostrando a importância da preparação do ar comprimido.
Conexões pneumáticas: Diversos tipos de conexões para interligar os componentes pneumáticos entre si, normalmente com o uso de mangueiras de PU. As conexões comumente tem uma rosca de um lado para conectar a uma válvula ou cilindro e engate rápido do outro lado para ligar a mangueira.
Pressostatos: Usados para indicar para o controlador quando o sistema supera ou abaixa uma determinada pressão de ar. É uma boa prática adicionar um pressostato para monitorar se a pressão do sistema está dentro dos parâmetros adequados.
Outros elementos: Existe uma variedade de componentes de controle para ajudar na sua automação pneumática, como reguladores de fluxo e pressão, válvulas de bloqueio, válvulas lógicas, botões e alavancas, entre muitos outros.
Comparação entre pneumática, hidráulica e elétrica
As 3 principais fontes de energia na indústria são a pneumática, a hidráulica e a elétrica. Cada uma tem suas características e benefícios, veja quadro comparativo abaixo:
Exemplos de aplicações pneumáticas
Existe uma infinidade de aplicações de componentes pneumáticos na indústria, em diversos tipos de máquinas e instalações.
Praticamente todos os setores da indústria utilizam a pneumática em diversos níveis. A pneumática é muito utilizada na indústria de embalagens, alimentos e bebidas, automotiva, e muitas outras indústrias. Também utilizadas em parques de diversão para automatizar algum brinquedo, em ônibus para abrir e fechar as portas, na indústria química e petroquímica para abrir e fechar válvulas de processo e muitas outras aplicações.
Assista o vídeo com alguns exemplos de automação pneumática em nosso canal do Youtube.
O futuro da pneumática
Faz muito tempo ouvimos que a pneumática irá ser substituída pela elétrica mas, na verdade, isso não parece ser verdade e o uso de automação pneumática, junto com componentes elétricos, aumenta com o passar do tempo.
Hoje a pneumática já avançou muito do que era no passado recente, com a inclusão de protocolos de comunicação Fieldbus, cilindros especiais, válvulas com alto fluxo, sistemas de monitoramento, e muitos outros avanços.
Nós acreditamos que a pneumática vai continuar a fazer mais parte de uma automação industrial e no futuro cada vez mais veremos sistemas com comunicação sem fim e facilmente conectáveis na rede de comunicação dos diversos setores.
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