Uma empresa de móveis, possui os seguintes equipamentos pneumáticos (Tabela 1). Dimensione o compressor para essa demanda, considerando que o compressor trabalhe apenas com 60% da sua capacidade. (Dimensionar um compressor comercial, com custo de instalação, justificativa de escolha, contendo reservatório e sistema de tratamento de ar).
Tabela 1. Equipamentos pneumáticos de uma indústria de móveis.
Equipamento Quantidade
Consumo
efetivo (pcm)
Pressão de
trabalho (bar)
Taxa de
utilização (%)
Lixadeira 5 12,8 6,0 35
Parafusadeira 12 9 6,0 40
Furadeira 6 8,5 6,0 45
Cilindros linear 17 2,0 6,0 22
Cilindros Rotativo 6 3,2 6,0 17
Cilindros Posicionador 4 1,5 6,0 15
Cilindros sem Haste 2 4,5 6,0 10
Granpeador 12 0,5 8,0 60
Pistola de pintura 2 7,5 6,0 35
Guincho 1 4,0 9,0 8

Passo 1

Beleza, vamos desenrolar esse problema de dimensionar um compressor para uma marcenaria. O conteúdo aqui é de ar comprimido: a gente vai calcular a demanda total de ar (em pcm), considerar o fator de utilização de cada equipamento, depois ajustar pela regra de trabalhar só a 60% da capacidade (pra não ficar tudo no talo), e por fim escolher um compressor comercial, definir um reservatório e um sistema de tratamento de ar.
O que vamos precisar:
  1. Somar o consumo de cada equipamento ajustado pela quantidade e tempo de uso (utilização %).
  2. Calcular a capacidade do compressor dividindo essa demanda por 0,6.
  3. Escolher um modelo comercial próximo desse valor, com pressão mínima de 9 bar (já que tem um guincho que pede 9 bar).
  4. Dimensionar reservatório e tratamento (filtro, secador etc.).

Passo 2

Primeiro, calcula a demanda total de ar comprimido:
Para cada equipamento:
Q_i = consumo_i (pcm) × quantidade_i × taxa_utilização_i
Em LaTeX, dá pra escrever:
Qtotal = sumi l(dot Vi times ni times fir)
Onde:
Qtotal = 22,40 + 43,20 + 22,95 + 7,48 + 3,26 + 0,90 + 0,90 + 3,60 + 5,25 + 0,32 = 110,26 pcm = consumo efetivo em pcm
= número de unidades
= fração de uso (ex: 35% = 0{,}35)
Vamos tabelar rapidinho (já convertido numericamente):
  • Lixadeira: 5×12{,}8×0{,}35 = 22{,}40 pcm
  • Parafusadeira: 12×9×0{,}40 = 43{,}20 pcm
  • Furadeira: 6×8{,}5×0{,}45 = 22{,}95 pcm
  • Cilindro linear: 17×2,0×0,22 = 7,48 pcm
  • Cilindro rotativo: 6×3,2×0,17 = 3,26 pcm
  • Cilindro posicionador: 4×1,5×0,15 = 0,90 pcm
  • Cilindro sem haste: 2×4,5×0,10 = 0,90 pcm
  • Grampeador: 12×0,5×0,60 = 3,60 pcm
  • Pistola de pintura: 2×7,5×0,35 = 5,25 pcm
  • Guincho: 1×4,0×0,08 = 0,32 pcm
Somando tudo:

Passo 3

Como o compressor vai trabalhar a 60% da capacidade nominal, precisamos que:
0,60 times Qnominal >= Qtotal Longrightarrow Qnominal = Qtotal0,60
Logo:
Qnominal = 110,260,60 approx 183,8 pcm
Ou seja, um compressor capaz de entregar pelo menos 184 pcm à pressão de trabalho.

Passo 4

A maioria dos equipamentos pede 6 bar, mas o guincho exige 9 bar. Então vamos escolher um compressor de 9 bar (com redutores pra 8 bar e 6 bar onde for preciso). Um modelo comercial bem próximo é um compressor de pistão lubrificado de 25 HP a 9 bar que entrega cerca de 190 pcm.
Por que esse modelo?
  • Pressão nominal: 9 bar (atende todo mundo)
  • Vazão nominal: 190 pcm > 183,8 pcm
  • Folga de 3% pra variações e picos de demanda

Passo 5

Reservatório:
Regra prática é ter uns 4–6 litros de reservatório por pcm de vazão nominal. Se usarmos 5 L/pcm:
Vtanque = 190 pcmtimes 5 Lpcm = 950 L
Então um tanque de 1 000 L a 10 bar fica ótimo – garante estabilidade de pressão e ciclo de carga/descarga razoável.

Passo 6

Sistema de tratamento de ar:
  1. Filtro de partículas grosso (5 µm)
  2. Aftercooler (trocador de calor ar-água) – reduzir temperatura e condensar umidade
  3. Secador refrigerado – retirar a maior parte do vapor d’água
  4. Filtro coalescente (0,01 µm) – remover óleo e aerossóis
  5. Filtro de carvão ativado – remover odores e hidrocarbonetos residuais

Resposta

Compressor: pistão lubrificado, 25 HP (aprox. 18,5 kW)
Pressão nominal: 9 bar
Vazão nominal: 190 pcm
Reservatório: 1 000 L a 10 bar
Tratamento de ar:
• Filtro de partículas 5 µm
• Aftercooler
• Secador refrigerado
• Filtro coalescente 0,01 µm
• Filtro de carvão ativado

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