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
Equipamento | Quantidade |
|
|
|
||||||
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:
- Somar o consumo de cada equipamento ajustado pela quantidade e tempo de uso (utilização %).
- Calcular a capacidade do compressor dividindo essa demanda por 0,6.
- Escolher um modelo comercial próximo desse valor, com pressão mínima de 9 bar (já que tem um guincho que pede 9 bar).
- 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
Para cada equipamento:
Q_i = consumo_i (pcm) × quantidade_i × taxa_utilização_i
Em LaTeX, dá pra escrever:
Onde:
• = 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:
Logo:
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:
Regra prática é ter uns 4–6 litros de reservatório por pcm de vazão nominal. Se usarmos 5 L/pcm:
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:
- Filtro de partículas grosso (5 µm)
- Aftercooler (trocador de calor ar-água) – reduzir temperatura e condensar umidade
- Secador refrigerado – retirar a maior parte do vapor d’água
- Filtro coalescente (0,01 µm) – remover óleo e aerossóis
- 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
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