AUTOMAÇÃO – BREVE HISTÓRICO

Na coluna anterior falamos de um modo geral sobre a AUTOMAÇÃO. Nesta edição vamos aprofundar um pouco mais neste assunto, porém, falando como se deu esse desenvolvimento, ou seja, vamos falar como se deu a história da AUTOMAÇÃO.

Tudo começou com Heron de Alexandria (10 D.C. a 80 D.C), Geômetra e Engenheiro grego. Ele é conhecido por ter formulado uma equação para calcular a área de triangulo a partir do comprimento de seus lados.

Ele foi o primeiro engenheiro a projetar e construir uma máquina capaz de converter energia térmica em energia mecânica, a EOLÍPILA (70 D.C.). Ela é considerada o primeiro motor à vapor. Ela consiste em um recipiente que é submetido à temperatura, cuja água no seu interior evapora e a saída do vapor, direcionada por duas tubulações, gera o movimento de uma esfera.

Alguns séculos se passaram, até que Denis Papin (1647 – 1721), Físico e Inventor francês, utilizando-se do conhecimento da EOLÍPILIA de Heron de Alexandria, inventou e apresentou a Marmita de Papin aos membros da Sociedade Real de Ciências Inglesa em 1679. Esta é a conhecida Panela de Pressão. Porém, este invento também é o precursor dos autoclaves modernos. 

Na Inglaterra, nesta mesma época, as minas inglesas de carvão e estanho sofriam frequentes inundações e as bombas mecânicas movidas a cavalo, existentes na época, conseguiam retirar a água até uma profundidade de no máximo 5 metros.

Thomas Savery (1650 – 1715), Engenheiro e Inventor britânico, idealizou e construiu uma bomba que utilizava a condensação do vapor para retirar a água. Esta bomba conseguia retirar a água até uma profundidade de 15 metros.

A bomba de Savery (1968) consistia num tanque esférico que era submetido ao calor de uma fornalha, acoplado a um tanque cilíndrico. Esta bomba funcionava através de uma manobra de válvulas, onde o tanque cilíndrico sofria hora o aquecimento pelo vapor gerado no tanque esférico, hora o resfriamento pela água fria. O constante aquecimento e resfriamento causava o desgaste dos metais e consequente rompimento deste sistema.

Thomas Newcomen (1964 – 1729), Inventor britânico, conseguiu uma autorização para copiar a máquina de Savery e trabalhar em um possível aperfeiçoamento do projeto.

A invenção de Newcomen consistiu em usar o vapor para impulsionar em uma direção um êmbolo e, depois, num processo de resfriamento, impulsionar o mesmo êmbolo em outra direção. Com este aperfeiçoamento agora era possível retirar a água das minas inglesas a mais de 50 metros de profundidade.

A bomba de Newcomen tinha uma potência de 5 HP. Porém, da mesma maneira que a bomba de Savery, ela sofria constantes aquecimentos e resfriamentos, culminando com os mesmos problemas de rompimento.

Um britânico, que era construtor de instrumentos científicos, o escocês James Watt (1736 – 1819), foi contratado pela Universidade de Glasgow para consertar uma Máquina de Newcomen que estava com defeito. Após a conclusão do serviço, um professor da universidade propôs a Watt fazer um aperfeiçoamento nessa máquina.

James Watt fez vários aperfeiçoamentos na Bomba de Newcomen. O mais significativo foi uma alteração na tubulação que permitia, através de um sistema mecânico, que o vapor movimentasse o êmbolo do pistão tanto para avançar quanto para recuar, eliminando assim, a etapa de resfriamento.

Um outro melhoramento na Máquina Watt foi não mais jogar para a atmosfera o vapor que saía do pistão. Ele fez uma recirculação desse vapor fazendo-o passar por um condensador, no qual a água retornava para a caldeira. Dessa maneira a água já entrava na caldeira com uma temperatura elevada.

Em melhoria contínua, sendo esta a mais significativa para a área de AUTOMAÇÃO, James Watt desenvolveu um regulador de velocidade para a sua Máquina a Vapor. Este regulador consistia em duas esferas de metal acopladas no em um eixo. Quando a velocidade da máquina aumentava, as esferas também giravam rapidamente e, pelo efeito centrífugo, subiam. Por meio de um mecanismo, o movimento de subida das esferas fazia com que a válvula de adição de vapor da máquina fechasse. Este sistema proporcionava o controle automático da velocidade da Máquina de Watt. Portanto, esse foi o primeiro Regulador Automático que se tem registro na história.

A Máquina de Watt (1769) tinha uma potência de 10 HP, o dobro da potência da Máquina de Newcomem, mesmo assim ela realizava este trabalho consumindo apenas ¼ do carvão que a Máquina de Newcomen consumia.

Estes melhoramentos proporcionados por James Watt foram o ponto crucial para alavancar a Revolução Industrial e, por merecimento pela sua imensa contribuição, ele tornou-se Doutor Honoris Causa da Universidade de Glasgow.

Falaremos mais sobre esse assunto nas próximas colunas.

Cleber de Paula Píres
Técnico em Instrumentação Industrial e Controle de Processos, Tecnólogo em Processamento de Dados, Engenheiro Eletricista, Especialista em Controle de Processos Industriais