Aula 07 - Projeto sistema hidraulico simples e regenerativo

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Jaqueline Mendes Queiroz
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Comandos Hidráulicos e 
Pneumáticos
Projeto de sistemas hidráulicos
Utilizando relação de áreas
Roteiro
 Dimensionamento cilindro
 Motor hidráulico
 Bomba / motor elétrico
 Reservatório
 Tubulação 
 Filtro de ar
 Filtro de retorno
 Instrumentação básica
 Componentes básicos
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Elaborar um projeto:
Desenvolver um sistema hidráulico para o controle de 1 
cilindro, conforme dados abaixo.
Dados:
 Força necessária de avanço do conjunto: F = 3 ton
 Considerar um cilindro com relação de áreas 1,5:1
 Velocidade do atuador: va = 10 cm/s
 Tempo necessário para avançar o cilindro: ta = 15 segundos
 Rendimento volumétrico: ηv = 80%
 Óleo ISO VG 68
Definida uma pressão de trabalho de 100 Bar
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1) Elaborar o sistema hidráulico
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 Cilindro: força 3 ton
 Pressão: 100 bar
 P=F/Ap Ap=30cm2
 Dp=61,8 mm
 Relação de áreas 1,5:1
Ap=1,5*Acc
30=1,5*Acc
Acc=20cm2 
Ap=Acc+Ah
Ah=10cm2 
Dh=35,68 mm
Cálculo da Vazão:
Q= va*Ap =10cm/s*30cm2 = 300 cm3/s = 18 l/min
Velocidade de retorno: 
Vr = QB/Acc = 300/20 = 15 cm/s
Qia = Va*Acc = 10*20 = 200 cm3/s = 12 l/min
Qir = Vr*Ap = 15*30 = 450 cm3/s = 27 l/min
Qia < QB < Qir
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Pressões induzidas
PB= Fr/Acc = 100=Fr/20 Fr=2000 kgf
Pressão induzida de avanço
Pia=Fa/Acc Pia=3000/20=150 Bar
Pressão induzida de retorno
Pir=Fr/Ap Pir=2000/30=67 Bar
Pia > PB > Pir
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Cálculo da Motor elétrico:
Pressão: 100 Bar
Vazão: 18 lpm
P(cv) = (100 bar x 18 lpm) / 450*0,8 = 5 cv
Motor elétrico de 5 cv
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Reservatório:
Volume = 18 lpm x 5 = 90 litros
Reservatório comercial de 100 litros.
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Regra Geral: 
V (volume do reservatório) = Q (l/min) x 5
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Cálculo do diâmetro da tubulação
Valores de velocidade 
referência Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
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 Vazão: 18 lpm
Tubulação de sucção:
A=Q/v = (18 dm3/min) / (0,5 m/s)
A = (18/(60*1000)) / 0,5
d = 27,64 mm (interno)
Ø 35 x 29 – 1.1/4
Tubulação de Pressão:
A=Q/v = (18 dm3/min) / (4 m/s)
A = (18/(60*1000)) / 4
d = 9,77 mm (interno)
Ø 18 x 15 – 1/2
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Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
Tubulação de retorno:
A=Q/v = (27 dm3/min) / (4 m/s)
A = (27/(60*1000)) / 4
d = 11,96 mm (interno)
Ø 18 x 15 – 1/2
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Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
Tubo trefilado sem costura
 Série leve (até 160 bar)
Ø 12 x 9 – ¼ ou 3/8
Ø 18 x 15 – 1/2
Ø 22 x 18 – ¾
Ø 28 x 22 – 1
Ø 35 x 29 – 1.1/4
Ø 42 x 36 – 1.1/2
 Série pesada (acima160 bar)
Ø 10 x 7 – ¼ ou 3/8
Ø 16 x 11 – 1/2
Ø 20 x 14 – 3/4
Ø 25 x 19 – 1
Ø 30 x 22 – 1.1/4
Ø 38 x 30 – 1.1/2
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 Considere que foi solicitado alterar o circuito para um 
circuito regenerativo, portanto, faça o desenho do novo 
circuito e calcule a nova velocidade de avanço e a força 
resultante.
Sistema Regenerativo
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 Vazão
Qt=QB + Qia = 300 + 200 = 500 cm3/s = 30 l/min
Vreg = 500/30 = 16,67cm/s
Va= 10 cm/s
 Força Resultante
Fres=Fa-Fr=3000-2000=1000 Kgf
Elaborar um projeto:
Desenvolver um sistema hidráulico para o controle de 1 
cilindro, conforme dados abaixo.
Dados:
 Força necessária de retorno do conjunto: F = 3 ton
 Considerar um cilindro com relação de áreas 1,5:1
 Velocidade do atuador: vr = 15 cm/s
 Tempo necessário para avançar o cilindro: tr = 15 segundos
 Rendimento volumétrico: ηv = 80%
 Óleo ISO VG 68
Definida uma pressão de trabalho de 100 Bar
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1) Elaborar o sistema hidráulico
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 Cilindro: força 3 ton
 Pressão: 100 bar
 P=Fr/Acc Acc=30cm2
 Relação de áreas 1,5:1
Ap=1,5*Acc
Ap=1,5*30 
Ap=45 cm2 
Dp=75,71 mm 
Ap=Acc+Ah
Ah=15cm2 
Dh=43,71 mm
Cálculo da Vazão:
Q= vr*Acc =15cm/s*30cm2 = 450 cm3/s = 27 l/min
Velocidade de avanço: 
Va = QB/Ap = 450/45 = 10 cm/s
Qia = Va*Acc = 10*30 = 300 cm3/s = 18 l/min
Qir = Vr*Ap = 15*45 = 675 cm3/s = 40,5 l/min
Qia < QB < Qir
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Cálculo da Motor elétrico:
Pressão: 100 Bar
Vazão: 27 lpm
P(cv) = (100 bar x 27 lpm) / 450*0,8 = 7,5 cv
Motor elétrico de 7,5 cv
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Reservatório:
Volume = 27 lpm x 5 = 135 litros
Reservatório comercial de 150 litros.
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Regra Geral: 
V (volume do reservatório) = Q (l/min) x 5
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Cálculo do diâmetro da tubulação
Valores de velocidade 
referência Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
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 Vazão: 27 lpm
Tubulação de sucção:
A=Q/v = (27 dm3/min) / (0,5 m/s)
A = (27/(60*1000)) / 0,5
d = 33,85 mm (interno)
Ø 42 x 36 – 1.1/2
Tubulação de Pressão:
A=Q/v = (27 dm3/min) / (4 m/s)
A = (27/(60*1000)) / 4
d = 11,96 mm (interno)
Ø 18 x 15 – 1/2
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Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
Tubulação de retorno:
A=Q/v = (40,5 dm3/min) / (4 m/s)
A = (40,5/(60*1000)) / 4
d = 14,65 mm (interno)
Ø 18 x 15 – 1/2
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Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
Tubo trefilado sem costura
 Série leve (até 160 bar)
Ø 12 x 9 – ¼ ou 3/8
Ø 18 x 15 – 1/2
Ø 22 x 18 – ¾
Ø 28 x 22 – 1
Ø 35 x 29 – 1.1/4
Ø 42 x 36 – 1.1/2
 Série pesada (acima160 bar)
Ø 10 x 7 – ¼ ou 3/8
Ø 16 x 11 – 1/2
Ø 20 x 14 – 3/4
Ø 25 x 19 – 1
Ø 30 x 22 – 1.1/4
Ø 38 x 30 – 1.1/2
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