Há muito tempo o ser humano utiliza o ar comprimido para transmitir energia e como meio auxiliar de trabalho. De fato, há mais de 2.000 anos o grego Ktésibios (285-222 a.C.), considerado um dos primeiros engenheiros da História, construiu uma catapulta que funcionava com essa forma de propulsão. Depois disso, surgiram as Stangenkunsten, soluções que utilizavam hastes de madeira em movimento recíproco para transmitir até as minas a energia gerada em rodas d’água distantes.

Mais tarde, já no século XIX, a Revolução Industrial também estimulou o desenvolvimento de sistemas de transmissão com cabos. Mas foi só a partir da década de 50 do século passado que os sistemas pneumáticos chegaram à indústria, que impulsionariam a evolução do maquinário pesado. Atualmente, a despeito da substituição tecnológica em curso (leia Box na pág. 71), esses sistemas ainda são usados para o acionamento de diversos componentes e equipamentos da Linha Amarela, como, por exemplo, freios, implementos de perfuração, reversão do sentido de giro de hélices, amortecimento de bancos e suspensões, dentre outros. Por isso, uma boa manutenção é fundamental para seu bom funcionamento.

EFICIÊNCIA

Similares aos sistemas hidráulicos, os pneumáticos se caracterizam pela utilização do ar em vez de fluido para movimento de pistões ou eixos. Seu uso mais recorrente, entretanto, é outro. “Comumente, esses sistemas são instalados em máquinas de construção para acionamento dos freios, assim como de suspensões”, explica Paulo Eduardo Pereira, gerente de produtos da LiuGong. “Nesse sentido, são muito comuns em pás carregadeiras e caminhões fora de estrada e rodoviários, assim como em ônibus.”

De acordo com Pereira, os sistemas pneumáticos garantem maior eficiência na atuação dos freios de máquinas e equipamentos que carregam pesos elevados. “Basicamente, o ar comprimido passa por um regulador de pressão, que controla a pressão de trabalho, e é então direcionado aos circuitos de atuação dos freios, que comprimem os discos através de um atuador”, ele explica. “Entre seus principais componentes estão compressores, acumuladores, válvulas reguladoras e de alívio, cilindros, filtro secador, mangueiras e reservatórios.”

Muitas vezes negligenciados, três  desses componentes são muito importantes para o perfeito funcionamento de qualquer sistema pneumático: a saber, filtros de ar, reguladores de pressão e lubrificadores de linha. Os primeiros são responsáveis pela eliminação das impurezas das tubulações. Sem eles, podem ocorrer desde o acúmulo de sujeira até a formação de ferrugem, problemas que, ao longo do tempo, causam danos e podem levar a estragos graves nas válvulas e cilindros.

O regulador, por sua vez, assegura que a pressão se mantenha constante no circuito, o que é essencial para seu bom funcionamento. “Essa peça é a responsável por controlar a pressão, fornecendo fluido para o sistema, sem variações desnecessárias”, explica Paulo Souza, proprietário da MUP Brasil, empresa sediada em São Paulo e que atua com manutenção de equipamentos pneumáticos.

Segundo ele, a lubrificação também tem um papel muito importante no conjunto, pois reduz o desgaste e aumenta a vida útil dos cilindros, válvulas e vedações. “Ela evita falhas, desde que devidamente aplicada sob controle, para não causar problemas aos equipamentos”, diz o especialista. “É possível saber a quantidade necessária de fluidos por meio do manual ou demais informações fornecidas pelo fabricante.”

PROCEDIMENTOS

Assim como os demais sistemas, a manutenção de sistemas pneumáticos também deve ser feita regularmente. Os períodos variam por dia, semana, mês, semestre e ano, dependendo da peça ou componente a ser averiguado, pois trabalham de forma diferente. O que não muda são os cuidados na hora de fazê-la. “Inicialmente, é preciso desligar o equipamento e as ligações com qualquer outra máquina”, explica Souza. “Além disso, é necessário limpar a tubulação, por meio da emissão de ar, além de proteger as válvulas e a tubulação.”

A fixação das peças em suas bases também deve ser constantemente verificada, pois isso evita que o sistema trabalhe com esforço em excesso e que algum componente sofra desgastes ou quebras. “Mas não é só o processo de produção, pois o trabalho dos equipamentos também exige certa rotina a ser cumprida e determinada previamente”, acrescenta Souza.

Segundo Pereira, da LiuGong, vazamentos e má atuação dos componentes podem ser facilmente identificados com operações básicas na máquina. “As intervenções podem variar, de acordo com a severidade da aplicação, peso operacional, tipo do equipamento, fabricante e componentes, entre muitas outras variáveis, podendo ser administradas pelo horímetro da máquina ou por outras indicações do fabricante”, diz. “O elemento secador, por exemplo, é um item frequentemente substituído.”

Aliás, uma falha muito comum é justamente não substituir o elemento secador com a frequência correta, o que acarreta desgaste prematuro dos componentes devido à presença de umidade no sistema. “Com tantas variáveis, a melhor opção é trabalhar de maneira preventiva e sempre seguindo o manual do fabricante”, recomenda Pereira. “Os procedimentos não são complexos, porém podem exigir ferramentas especiais e treinamentos especializados.”

Nesse sentido, a contratação de uma empresa especializada no serviço é outra opção interessante. “Quando o contrato é fechado, estabelece-se um período entre uma manutenção e outra”, informa Souza. “Nele também deverão constar os setores a serem atendidos, determinar quais máquinas receberão a manutenção dos sistemas pneumáticos, os tipos de equipamentos e peças e, por fim, os procedimentos que serão realizados.”

Isso feito, vários outros itens também requerem a devida atenção da equipe de manutenção. As regulagens dos atuadores e verificação da carga dos acumuladores, por exemplo, necessitam de cuidados regulares. “Para máquinas com acumulador, a pressão de pré-carga de nitrogênio deve ser verificada a cada 50 horas de trabalho ou semanalmente, mas recomenda-se verificar sempre o manual do operador”, alerta Pereira. “Sistemas com compressores também podem exigir uma revisão mais detalhada, com a verificação de vedações, ajustes e contaminações por óleo lubrificante ou água.”

ENTREVISTA

“Sistemas pneumáticos resistem na indústria”, diz especialista

Embora tenham sido – e ainda continuem sendo – muito eficientes, tendo melhorado consideravelmente o desempenho das máquinas que equipam há décadas, aos poucos os sistemas pneumáticos começam as ser substituídos por tecnologias ainda melhores, como as hidráulicas. Nesta entrevista, Davi Luduvico, engenheiro de aplicação da JCB do Brasil, explica por que e como isso está ocorrendo na indústria de máquinas e equipamentos pesados.

• Os sistemas pneumáticos estão sendo substituídos nas máquinas da Linha Amarela pelos sistemas hidráulicos? A partir de quando começou essa substituição?

Sim, na maioria dos casos houve essa substituição, embora ela não tenha sido total nas máquinas de Linha Amarela. Essa substituição acompanhou a evolução e melhoria dos sistemas hidráulicos e seus componentes, à medida que ganharam mais versatilidade, tecnologia e segurança.

• Qual função os sistemas pneumáticos realizam nas máquinas?

Eles eram e ainda são usados para diversos tipos de acionamentos nas máquinas de Linha Amarela. O exemplo mais evidente são os sistemas de freios, ainda em uso em alguns equipamentos e caminhões. Assim como em máquinas de perfuração, reversão do sentido de giro de uma hélice, sistemas de amortecimento de bancos ou suspensões, entre outros.

• A tendência é de que sejam substituídos completamente pelas soluções hidráulicas?

Não, em alguns casos os sistemas pneumáticos ainda podem ser preferidos. É o caso, por exemplo, em que um possível vazamento de óleo possa ser prejudicial à operação, ou mesmo que o peso de um tanque hidráulico não seja desejável. Para assentos com sistema de suspensão pneumático, por exemplo, a maior capacidade de compressão do ar ainda é preferida, de modo a obter um melhor efeito de amortecimento.

• Então, quais são as diferenças e vantagens dos sistemas hidráulicos? O que eles melhoraram nas máquinas?

De modo geral, os sistemas hidráulicos têm maior eficiência e agilidade de resposta devido à sua menor compressibilidade, menor índice de vazamentos, maior tolerância a diferentes temperaturas, identificação de falhas e vazamentos mais fáceis.

• Quais são as principais diferenças na manutenção?

A maior delas está na necessidade de substituir o óleo hidráulico em intervalos de tempo pré-definidos. A JCB consegue garantir a substituição dele em intervalos de até 5.000 horas, o que mantém a alta disponibilidade dos equipamentos e menores custos de manutenção, quando comparados a marcas que exigem trocas mais frequentes. As demais manutenções são focadas em garantir mangueiras e tubulações livres de vazamentos e obstruções, bom estado das bombas, motores e compressores, além de um sistema completamente livre de impurezas.