Aula 11 - Projeto sistema hidraulico_Forca_Retorno

Prévia do material em texto

Jaqueline Mendes Queiroz
1
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
2
Cilindro Hidráulico
3
Elaborar um projeto:
Desenvolver um sistema hidráulico para o controle de 1 
cilindro, conforme dados abaixo.
Dados:
 Força necessária de retorno: F = 5 ton
 O cilindro fará uma força puxando um dispositivo.
 O cilindro possui controle de velocidade no retorno
 Velocidade do atuador: vr = 5 cm/s
 Tempo necessário para retornar o cilindro: tr = 15 segundos
 Rendimento volumétrico: ηv = 80%
 Óleo ISO VG 68
Definida uma pressão de trabalho de 100 Bar
4
1) Elaborar o sistema hidráulico
5
1) Elaborar o sistema hidráulico
6
1) Dimensionar o cilindro hidráulico
7
Pressão: 100 Bar
Força Retorno: 5 Ton
 Cálculo da área da coroa circular:
P=Fr/Acc 100=5000/Acc Acc=50 cm2
 Definindo o comprimento da haste:
Vr=h/tr 5=h/15 h=750 mm
 Definindo o diâmetro mínimo da haste:
8
9
10
 Diâmetro da haste
Dh=31,35 mm
Ah=7,72 cm2
 Acc=50 cm2
 Encontrando a área do pistão:
Ap=Acc+Ah = 57,7cm2
Dp=85,7 mm
 Dp= 85,7mm
 Dh=31,35 mm
11
 Dp= 85,7mm
 Dh=31,35 mm
12
13
Tabela Rexroth:
100/45
Recalcular a pressão:
Acc=pi*(100^2 – 45^2)/4 =62,64 cm2
P=F/A = 5000/62,64 = 79,82 Bar
Pressão de trabalho: 80 Bar
14
Cálculo da Vazão:
*Cálculo para o retorno:
Vr= 5cm/s
Acc= 62,64 cm2
Qr= vr*Acc = 5cm/s*62,64cm2 = 313,2 cm3/s = 18,8 l/min
*Cálculo para o avanço:
h= 750mm QB = 18,8 l/min
Ap= 78,5 cm2
QB= Va*Ap = Va=QB/Ap= 313,2/78,5cm2 Va= 3,98 cm/s
Definindo uma rotação de 1750rpm
Q = 18,8 l/min /1,75 = 10,74 cm3/rot
Bomba Rexroth: 11,6 cm3/rot = 19,8 l/min
15
Cálculo da Motor elétrico:
Pressão: 80 Bar
Vazão: 19,8 l/min
P(cv) = (80 bar x 19,8 l/min) / 450*0,8 = 4,4 cv 
Motor elétrico de 5 cv
16
Reservatório:
Volume = 19,8 lpm x 5 = 100 litros
Reservatório comercial de 100 litros.
17
Regra Geral: 
V (volume do reservatório) = Q (l/min) x 5
18
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
19
 Vazão: 19,8 lpm
Tubulação de sucção:
A=Q/v = (19,8 dm3/min) / (0,5 m/s)
A = (19,8/(60*1000)) / 0,5
d = 29 mm (interno)
Ø 35 x 29
Tubulação de Pressão:
A=Q/v = (19,8 dm3/min) / (4 m/s)
A = (19,8/(60*1000)) / 4
d = 10,25 mm (interno)
Ø 18 x 15 – 1/2
20
Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
Tubulação de retorno:
*Qir = 19,8 x 1,25 = 24,75 l/min
A=Q/v = (24,75*2 dm3/min) / (4 m/s)
A = (24,75*2/(60*1000)) / 4
A = 11,46 mm (interno)
Ø 18 x 15
21
Bosch Rexroth:
 Sucção: 0,5 m/s
 Retorno: 4,0 m/s
 Pressão: 4,0 m/s
22
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
23
24
Instrumentação Básica
25
• Indicador de nível de óleo 27 mm
• Manômetro de glicerina, diâmetro 63mm, faixa de 
pressão de 0 a 160 Bar
Componentes
26
Válvula limitadora de pressão
 DBDS6G..../100
27
Válvula de retenção
 S10A1.0
28
Válvula direcional com alavanca
 4 WMM6G
29
Lista de componentes
1. Cilindro de dupla ação 100/45x750
2. Bomba hidráulica de engrenagens externas de 20 lpm
3. Motor elétrico trifásico 5 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 35 x 29
12. Tubulação para pressão 18 x 15 mm tubo trefilado sem costura
13. Tubulação para retorno 18 x 15 mm tubo trefilado sem costura
14. Filtro de ar 
15. Filtro de retorno 10 microns
30