Roteiro_de_Práticas_Hidráulica_ensaio3_simulação e experimento_1_2022(1)

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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais 
Departamento de Engenharia Mecânica 
Disciplina: Comando Hidráulicos e Pneumáticos 
Prof. Mara Nilza Estanislau Reis 
 
1 
 
ROTEIRO DE PRÁTICAS DE HIDRÁULICA – 
SIMULAÇÃO USANDO FLUIDSIM E 
EXPERIMENTO 
 
Ensaio 3a: Circuito hidráulico simples – pressões e vazões induzidas 
 
Um cilindro de ação dupla deve avançar, mediante o acionamento da alavanca da válvula 
direcional. Soltando-se a alavanca, o cilindro deve retornar a sua posição inicial. 
 
 
 
 
1. Ajustar a pressão P1 para 60 bar ou kgf/cm². Registrar a vazão da bomba. Para estas 
informações fazer o PRINT ou CAPTURA da tela. 
 
P T
Ts
A B
A B
P T
P 2 P 3
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2 
 
2. Observar o movimento em cada posição de comando da válvula direcional e completar a 
tabela. Em cada posição de comando da válvula direcional, durante a SIMULAÇÃO, 
fazer o PRINT ou CAPTURA da tela. 
 
Movimento do 
cilindro 
P1 (kgf/cm² ou bar) P2 (kgf/cm² ou bar) P3 (kgf/cm² ou bar) 
No avanço 
No retorno 
Parado avançado 
Parado recuado 
Características do atuador - 
Curso do cilindro 
Diâmetro da haste 
Diâmetro do pistão 
 
3. Observar o movimento em cada posição de comando da válvula direcional e completar a 
tabela, durante o EXPERIMENTO. 
 
Movimento do 
cilindro 
P1 (kgf/cm² ou bar) P2 (kgf/cm² ou bar) P3 (kgf/cm² ou bar) 
No avanço 
No retorno 
Parado avançado 
Parado recuado 
Características do atuador - 
Curso do cilindro 
Diâmetro da haste 
Diâmetro do pistão 
 
 
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Dados técnicos 
 
 
Fonte: Manual de Operação, Conservação e Manutenção do Painel Simulador de 
Hidráulica Industrial e Eletro-Hidráulica FESTO 
Disponível em:< http://www.festo-
didactic.com/download.php?name=Cat%C3%A1logo%20de%20Hidr%C3%A1ulica_ve
rs%C3%A3o%202012_I.pdf&c_id=1100&file=cat_logo_de_hidr_ulica_vers_o_2012_i.
pdf> Acesso em 10/05/2018 
 
 
 
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Pressão induzida no avanço 
 
4. Observar o movimento do cilindro e completar os dados abaixo. Durante a 
SIMULAÇÃO, fazer o PRINT ou CAPTURA da tela. 
 
P1 (kgf/cm² ou bar) = 
P2 (kgf/cm² ou bar) = 
P3 (kgf/cm² ou bar) = 
 
5. Observar o movimento do cilindro e completar os dados abaixo, durante o 
EXPERIMENTO. 
P1 (kgf/cm² ou bar) = 
P2 (kgf/cm² ou bar) = 
P3 (kgf/cm² ou bar) = 
 
 
P T
Ts
A B
A B
P T
P 2 P 3
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5 
 
Pressão induzida no retorno 
 
 
 
6. Observar o movimento do cilindro e completar os dados abaixo. Durante a 
SIMULAÇÃO, fazer o PRINT ou CAPTURA da tela. 
 
P1 (kgf/cm² ou bar) = 
P2 (kgf/cm² ou bar) = 
P3 (kgf/cm² ou bar) = 
 
7. Observar o movimento do cilindro e completar os dados abaixo, durante o 
EXPERIMENTO. 
P1 (kgf/cm² ou bar) = 
P2 (kgf/cm² ou bar) = 
P3 (kgf/cm² ou bar) = 
 
P T
Ts
A B
A B
P T
P 2 P 3
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6 
 
Vazão induzida no avanço e no retorno 
 
 
8. Observar o movimento do cilindro e completar os dados abaixo. Durante a 
SIMULAÇÃO, fazer o PRINT ou CAPTURA da tela. 
 
Movimento do 
cilindro 
Q na saída da 
bomba (Lpm) 
Q na câmara 
traseira do 
cilindro (A) (Lpm) 
Q na câmara 
dianteira do 
cilindro (B) (Lpm) 
No avanço 
No retorno 
 
9. Observar o movimento do cilindro e completar os dados abaixo, durante o 
EXPERIMENTO. 
10. 
Movimento do 
cilindro 
Q na saída da 
bomba (Lpm) 
Q na câmara 
traseira do 
cilindro (A) (Lpm) 
Q na câmara 
dianteira do 
cilindro (B) (Lpm) 
No avanço 
No retorno 
P T
Ts
A B
A B
P T
P 2 P 3
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PRESSÃO INDUZIDA 
DURANTE A AVANÇO 
Medido: 
P2 = P1; P3>P2 
P1 = 
P2 = 
P3 = 
Ap = pi (dp) ^2/4 
Ap = 
Ah = pi (dh) ^2/4 
Ah = 
Ac = Ap – Ah 
Ac = 
P2 = Fmax/Ap 
P3 = Fmax/Ac 
 
Calculado: 
P1 = Pmax 
P1 = 
P2 = 
1 bar = 105 Pa 
Fmax = P2 x Ap 
Fmax = 
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8 
 
P3 = Fmax/Ac 
P3 = pressão induzida no avanço 
P3 = 
Pia = P3 pressão induzida no avanço 
 
DURANTE O RETORNO 
Medido: 
P3 = P1; P2<P3 
P1 = 
P2 = pressão induzida no retorno 
P3 = 
Calculado: 
P3 = Fmax/Ac 
Fmax = 
P2= Fmax/Ap 
P2 = 
P2 = 
P2 = Pir pressão induzida no retorno 
 
Pia = Pmax.r 
r = relação de áreas = Ap/Ac 
r = 
r = 
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9 
 
Ac = área coroa 
Ap = área pistão 
Ah = área haste 
Pia = 
Pir= Pmax/r 
Pir = 
 
VAZÃO INDUZIDA 
DURANTE A AVANÇO 
Medido: 
Qb = 
QA = (câmara traseira: do lado do pistão) 
Qia = QB = (câmara dianteira: do lado da haste) 
Va = 
Calculado: 
Qia = Qb/r = Va x Ac = vazão induzida no avanço 
Qia = 
Va = Qb/Ap = 
Qia = QB = Va x Ac 
 
DURANTE O RETORNO 
Medido: 
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Qb = 
QB = (câmara dianteira: do lado da haste) 
Qir = QA = (câmara traseira: do lado do pistão) 
Vr = 
Calculado: 
Qir = Qb x r = Vr x Ap 
Qir = 
Vr = Qb/Ac 
Qir = Va x Ap 
 
 
 
 
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Análise dos resultados: 
 O aluno deve resolver a atividade de próprio punho, ou seja, manuscrito, em folhas 
de papel A4. 
 O aluno deve numerar e rubricar todas as folhas, tirar uma foto das folhas da 
sua atividade, agrupar todas em um único arquivo, de preferência, gerar um arquivo com 
extensão *.PDF, para que o arquivo reduza de tamanho, e quando concluído 
postar/enviar via sistema CANVAS. 
 É importante que cada aluno confira que o arquivo gerado contém todas as páginas 
de solução das questões antes de enviar através do sistema. 
 Entregar com os PRINTS ou CAPTURAS das telas e as tabelas preenchidas. 
 O MATERIAL DEVERÁ ESTAR LEGÍVEL. 
 NÃO SERÁ CONSIDERADO ARQUIVOS ENVIADOS FORA DO PRAZO 
OU POR EMAIL ou WHATSAPP, em hipótese alguma. 
 Quem não enviar o arquivo com a solução da atividade dentro do prazo perderá 
os pontos na totalidade. 
 
DATA DE ENTREGA: ____/____/2022 
 
1. Explicar a diferença nas leituras da pressão (P2 e P3) entre os manômetros (2 e 3) 
durante o movimento de avanço ou de retração. 
2. Explicar a diferença nas leituras da pressão durante o movimento de retração ser 
maior do que a requerida para o avanço. 
3. Explicar as leituras da pressão (P2 e P3) dos manômetros (2 e 3) com o pistão 
parado nos fins de curso de avanço e retorno. 
4. Definir o termo pressão induzida no avanço e no retorno. 
5. Explicar a diferença de pressões indicadas no manômetro P2 e P3 nos circuitospara pressão induzida no avanço e no retorno. 
6. Definir o termo vazão induzida no avanço e no retorno. 
7. Explicar as vazões indicadas nas câmaras traseira e dianteira do cilindro durante 
o avanço e no retorno. 
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8. Com base nos dados do cilindro, calcular as pressões induzidas no avanço e 
retorno e comparar com os valores medidos. 
9. Com base nos dados do cilindro, calcular as vazões induzidas no avanço e retorno 
e comparar com os valores medidos. 
10. Com base dos dados do atuador, calcular as pressões induzidas no avanço e 
retorno e comparar com os valores medidos. 
 
 
 
 
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Ensaio 3b: Circuito hidráulico simples 
 
Um cilindro de ação dupla deve avançar, retornar e parar em qualquer ponto de seu curso, 
mediante três posicionamentos diferentes de uma alavanca de comando, com força de 
____ N. 
 
 
1. Ajustar a pressão P1 para 60 bar ou kgf/cm². Registrar a vazão da bomba. Para 
estas informações fazer o PRINT ou CAPTURA da tela. 
 
2. Registrar os valores de P1 a P3, da posição e da velocidade do cilindro antes de 
atingir a posição final dianteira e traseira. Para estas informações fazer o PRINT ou 
CAPTURA da tela. 
 
P1
A B
P T
P2 P3
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Movimento do 
cilindro 
P1 (kgf/cm² 
ou bar) 
P2 (kgf/cm² 
ou bar) 
P3 (kgf/cm² 
ou bar) 
x(mm) V (m/s) 
Antes da 
posição final 
dianteira – 
antes de 
avançar 
totalmente 
 
 
Antes da 
posição final 
traseira - antes 
de recuar 
totalmente 
 
 
 
 
3. Após a montagem observar o movimento em cada posição de comando da válvula 
4/3 vias, centro aberto, e completar a tabela. Em cada posição de comando da válvula 
direcional, durante a SIMULAÇÃO, fazer o PRINT ou CAPTURA da tela. 
 
 
Movimento do 
cilindro 
Posição de comando da 
válvula 
P1 (kgf/cm² 
ou bar) 
P2 (kgf/cm² 
ou bar) 
P3 (kgf/cm² 
ou bar) 
No avanço 
No retorno 
Parado 
avançado 
 
 
Parado recuado 
Meio do curso - 
avançado 
Neutra 
 
Meio do curso - 
recuado 
Neutra 
 
 
 
Análise dos resultados: 
 O aluno deve resolver a atividade de próprio punho, ou seja, manuscrito, em folhas 
de papel A4. 
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 O aluno deve numerar e rubricar todas as folhas, tirar uma foto das folhas da 
sua atividade, agrupar todas em um único arquivo, de preferência, gerar um arquivo com 
extensão *.PDF, para que o arquivo reduza de tamanho, e quando concluído 
postar/enviar via sistema CANVAS. 
 É importante que cada aluno confira que o arquivo gerado contém todas as páginas 
de solução das questões antes de enviar através do sistema. 
 Entregar com os PRINTS ou CAPTURAS das telas e as tabelas preenchidas. 
 O MATERIAL DEVERÁ ESTAR LEGÍVEL. 
 NÃO SERÁ CONSIDERADO ARQUIVOS ENVIADOS FORA DO PRAZO 
OU POR EMAIL ou WHATSAPP, em hipótese alguma. 
 Quem não enviar o arquivo com a solução da atividade dentro do prazo perderá 
os pontos na totalidade. 
 
DATA DE ENTREGA: ____/____/2022 
 
1. Explicar o fluxo quando a válvula direcional estiver na posição neutra. 
2. Explicar a diferença nas leituras da pressão (P2 e P3) entre os manômetros (2 e 3) 
durante o movimento de avanço ou de retração. 
3. Explicar a diferença nas leituras da pressão durante o movimento de retração ser 
maior do que a requerida para o avanço. 
4. Explicar as leituras da pressão (P2 e P3) dos manômetros (2 e 3) com o pistão 
parado nos fins de curso de avanço e retorno. 
5. Explicar as leituras da pressão (P2 e P3) dos manômetros (2 e 3) com o pistão 
parado no meio de curso de avanço e retorno. 
6. Com base nos dados do cilindro, calcular a pressão no avanço (câmara traseira) e 
no retorno (câmara dianteira). Comparar com os valores medidos. 
7. Explicar as leituras das velocidades e da posição antes da posição final dianteira 
e da posição final traseira do cilindro de dupla ação. 
 
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Ensaio 3c: Circuito hidráulico simples – controle de velocidade 
 
a) Controle de velocidade de avanço do cilindro na entrada do óleo na câmara 
traseira. Deve avançar com velocidade controlada e retornar com velocidade normal. 
 
 
 
1. Anotar os valores das pressões P1, P2, P3 quando o cilindro estiver na posição 
neutra, e completar a tabela. Em cada posição de comando da válvula direcional, durante 
a SIMULAÇÃO, fazer o PRINT da tela. 
 
Movimento 
do cilindro 
P1 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P2 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P3 
(kgf/cm² 
ou bar) 
ta 
(s) 
tr 
(s) 
Va 
(m/s) 
Vr 
(m/s) 
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Posição 
neutra 
 
 
 
 
 
2. Anotar os valores das pressões P1, P2, P3 quando o cilindro estiver avançando e 
recuando, e completar a tabela. Em cada posição de comando da válvula direcional, 
durante a SIMULAÇÃO, fazer o PRINT da tela. 
 
 Regulagem da válvula reguladora de vazão = 100% 
 
Movimento 
do cilindro 
P1 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P2 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P3 
(kgf/cm² 
ou bar) 
ta 
(s) 
tr 
(s) 
Va 
(m/s) 
Vr 
(m/s) 
No avanço 
No retorno 
 
 Regulagem da válvula reguladora de vazão = 0% 
 
Movimento 
do cilindro 
P1 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P2 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P3 
(kgf/cm² 
ou bar) 
ta 
(s) 
tr 
(s) 
Va 
(m/s) 
Vr 
(m/s) 
No avanço 
No retorno 
 
 Regulagem da válvula reguladora de vazão = 75% 
 
Movimento 
do cilindro 
P1 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P2 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P3 
(kgf/cm² 
ou bar) 
ta 
(s) 
tr 
(s) 
Va 
(m/s) 
Vr 
(m/s) 
No avanço 
No retorno 
 
 
b) Controle de velocidade de avanço do cilindro na saída do óleo na câmara dianteira. 
Deve avançar com velocidade controlada e retornar com velocidade normal. 
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1. Anotar os valores das pressões P1, P2, P3 quando o cilindro estiver avançando e 
recuando, e completar a tabela. Em cada posição de comando da válvula direcional, 
durante a SIMULAÇÃO, fazer o PRINT da tela. 
 
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 Regulagem da válvula reguladora de vazão = 100% 
 
Movimento 
do cilindro 
P1 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P2 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P3 
(kgf/cm² 
ou bar) 
ta 
(s) 
tr 
(s) 
Va 
(m/s) 
Vr 
(m/s) 
No avanço 
No retorno 
 
 Regulagem da válvula reguladora de vazão = 0% 
 
Movimento 
do cilindro 
P1 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P2 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P3 
(kgf/cm² 
ou bar) 
ta 
(s) 
tr 
(s) 
Va 
(m/s) 
Vr 
(m/s) 
No avanço 
No retorno 
 
 Regulagem da válvula reguladora de vazão = 75% 
 
Movimento 
do cilindro 
P1 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P2 
(kgf/cm² 
ou bar) 
P3 
(kgf/cm² 
ou bar) 
ta 
(s) 
tr(s) 
Va 
(m/s) 
Vr 
(m/s) 
No avanço 
No retorno 
 
 
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Análise dos resultados: 
 O aluno deve resolver a atividade de próprio punho, ou seja, manuscrito, em folhas 
de papel A4. 
 O aluno deve numerar e rubricar todas as folhas, tirar uma foto das folhas da 
sua atividade, agrupar todas em um único arquivo, de preferência, gerar um arquivo com 
extensão *.PDF, para que o arquivo reduza de tamanho, e quando concluído 
postar/enviar via sistema CANVAS. 
 É importante que cada aluno confira que o arquivo gerado contém todas as páginas 
de solução das questões antes de enviar através do sistema. 
 Entregar com os PRINTS das telas e as tabelas preenchidas. 
 O MATERIAL DEVERÁ ESTAR LEGÍVEL. 
 NÃO SERÁ CONSIDERADO ARQUIVOS ENVIADOS FORA DO PRAZO 
OU POR EMAIL ou WHATSAPP, em hipótese alguma. 
 Quem não enviar o arquivo com a solução da atividade dentro do prazo perderá 
os pontos na totalidade. 
 
DATA DE ENTREGA: ____/____/2022 
 
1. Citar as funções da válvula reguladora de vazão unidirecional. 
2. Explicar o princípio de funcionamento desta válvula. 
3. Analisar/dissertar sobre o comportamento desta válvula. 
4. Em um circuito hidráulico, existem três maneiras distintas de se utilizar uma 
válvula reguladora de fluxo unidirecional. Identificar e esboçar os tipos de montagem e 
citar a aplicação e vantagens de cada configuração. 
5. Comparar e explicar os valores durante a velocidade de avanço do cilindro na 
entrada do óleo na câmara traseira e na saída do óleo na câmara dianteira.