Aula 09 - Projeto sistema hidraulico_2Cilindros_Independente

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Jaqueline Mendes Queiroz
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Comandos Hidráulicos e 
Pneumáticos
Introdução a Hidráulica
Roteiro
 Dimensionamento cilindro
 Motor hidráulico
 Bomba / motor elétrico
 Reservatório
 Tubulação 
 Filtro de ar
 Filtro de retorno
 Instrumentação básica
 Componentes básicos
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Cilindro Hidráulico
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Elaborar um projeto:
Desenvolver um sistema hidráulico para o controle de 2 
cilindros, conforme dados abaixo.
Dados:
 Força necessária de cada cilindro: Fa = 10 ton
 Cada cilindro será acionado um de cada vez.
 Cada cilindro possui controle de velocidade no avanço
 Considerar como comprimento livre de flambagem LF=750mm 
 Velocidade do atuador: va = 5 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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1) Elaborar o sistema hidráulico
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1) Dimensionar o cilindro hidráulico
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Pressão: 100 Bar
Força Avanço: 10 Ton
 Cálculo da área do pistão:
P=Fa/Ap 100=10000/Ap Ap=100 cm2 Dp=112,8 mm
 Definindo o comprimento da haste:
Va=h/ta 5=h/15 h=750 mm
 Definindo o diâmetro mínimo da haste:
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Tabela Rexroth:
125/56
Relação de áreas: 1,25:1
Recalcular a pressão:
Ap=pi*(125*125)/4 =122,65 cm2
Acc=98,12 cm2
P=F/A = 10000/122,65 = 81,53 Bar
Pressão de trabalho: 82 Bar
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Cálculo da Vazão:
Q= va*Ap = 5cm/s*122,65cm2 = 613,25 cm3/s = 36,8 l/min
Q = 36,8 l/min 
Definindo uma rotação de 1750rpm
Q = 36,8 l/min /1,75 = 21,1 cm3/rot
Bomba Rexroth: 22,9 cm3/rot = 40 l/min
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Cálculo de demais variáveis
 Va = QB/Ap = 40000/60*122,65 = 5,43 cm/s
 Vr = QB/Acc = 40000/60*98,12 = 6,79 cm/s
 Vr =1,25*Va = 1,25*5,43 = 6,79 cm/s
 Ta = h/Va = 75/5,43 = 13,8 s
 Tr = h/Vr = 75/6,79 = 11,1 s (Tr=1,25*ta)
 Qia = Va*Acc = QB/Relação de áreas= 40/1,25 = 32 l/min
 Qir = Vr*Ap = QB*Relação de áreas= 40*1,25 = 50 l/min
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Cálculo da Motor elétrico:
Pressão: 82 Bar
Vazão: 40 l /min
P(cv) = (82 bar x 40 l/min) / 450*0,8 = 9,11 cv = 10cv
Motor elétrico de 10 cv
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Regra Geral: 
V (volume do reservatório) = Q (l/min) x 5
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Reservatório:
Volume = 40 l/min x 5 = 200 litros
Reservatório comercial de 250 litros.
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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: 40 lpm
Tubulação de sucção:
A=Q/v = (40 dm3/min) / (0,5 m/s)
A = (40/(60*1000)) / 0,5
d = 41,2 mm (interno)
Ø 1.1/2 tubo sch 40
Tubulação de Pressão:
A=Q/v = (40 dm3/min) / (4 m/s)
A = (40/(60*1000)) / 4
d = 14,57 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:
*Qir=1,25*QB=1,25*40=50l/min
A=Q/v = (50 dm3/min) / (4 m/s)
A = (50/(60*1000)) / 4
A = 16,3 mm (interno)
Ø 22 x 18 – ¾
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Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
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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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Instrumentação Básica
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• Indicador de nível de óleo 27 mm
• Manômetro de glicerina, diâmetro 63mm, faixa de 
pressão de 0 a 160 Bar
Componentes
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Válvula limitadora de pressão
 DBDS10G..../100
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Válvula de retenção
 S10A1.0
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Válvula direcional com alavanca
 4 WMM6G
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Lista de componentes
1. Cilindro de dupla ação 125/56x750
2. Bomba hidráulica de engrenagens externas de 40 lpm
3. Motor elétrico trifásico 10 CV – 1750 rpm
4. Reservatório de 200 litros
5. Indicador visual de nível
6. Manômetro de glicerina diam 63mm – 0 a 160 Bar
7. Válvula limitadora de pressão DBDS10G/100
8. Válvula reguladora de velocidade DRV12
9. Válvula de retenção S10A1.0
10. Válvula direcional de alavanca manual 4WMM6J
11. Tubulação para sucção 1.1/2 tubo sch 40
12. Tubulação para pressão 18 x 15 mm tubo trefilado sem costura
13. Tubulação para retorno 22 x 18 mm tubo trefilado sem costura
14. Filtro de ar 
15. Filtro de retorno 10 microns
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