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Bombas e Compressores Prof. Evanias Malaquias eusou22002@gmail.com.br Bombas e Compressores • Pressão • Princípio de Pascal • O princípio físico que se aplica, por exemplo, aos elevadores hidráulicos dos postos de gasolina e ao sistema de freios e amortecedores, deve-se ao físico e matemático francês Blaise Pascal (1623- 1662). Seu enunciado é: • O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido. Aula 1 Bombas e Compressores • Pressão • Consideremos uma força aplicada perpendicularmente a uma superfície com área A. Definimos a pressão (p) aplicada pela força sobre a área pela seguinte relação Aula 1 Bombas e Compressores • No SI , a unidade de pressão é o pascal (Pa) que corresponde a N/m2 . A seguir apresenta outras unidades de pressão e suas relações com a unidade do SI :1 dyn/cm2 (bária) = 0,1 Pa 1 kgf/cm2 = 1 Pa 1 atm = 1,1013x105 Pa 1 lb/pol2 = 6,9x103 Pa Aula 1 Bombas e Compressores Unidades de Pressão Bar PSI Kgf/cm² ATM mmHg mH2O 1 14,503 1,019 0,986 750,06 10,197 0,0689 1 0,703069 0,0703 51,715 0,703 0,980 14,223 1 0,967 735,51 10 1,013 14,696 1,033 1 760,0 10,33 0,0013332 0,0193368 0,0013595 0,0013158 1 0,0135951 0,0980 1,4223 0,1 0,09678 73,555 1 Aula 1 Bar PSI Kgf/cm² ATM mmHg mH2O 1 14,503 1,019 0,986 750,06 10,197 0,0689 1 0,703069 0,0703 51,715 0,703 0,980 14,223 1 0,967 735,51 10 1,013 14,696 1,033 1 760,0 10,33 0,0013332 0,0193368 0,0013595 0,0013158 1 0,0135951 0,0980 1,4223 0,1 0,09678 73,555 1 Bombas e Compressores • Exercicios • 1. O salto de um sapato masculino em área de 64 cm2. Supondo-se que a pessoa que o calce tenha peso igual a 512 kgf e que esse peso esteja distribuído apenas no salto, então a pressão média exercida no piso vale: Aula 1 Bombas e Compressores • Exercicio • 2.Na prensa hidráulica na figura , os diâmetros dos tubos 1 e 2 são , respectivamente, 4 cm e 20 cm. Sendo o peso do carro igual a 1000 kg, determine: força que deve ser aplicada no tubo 1 para equilibrar o carro. Aula 1 Bombas e Compressores • Trabalho / Energia • Em física, há realização de um trabalho sempre que há aplicação de uma força a um corpo e este se desloca na direção dessa força. O trabalho é igual ao produto da força pela distância percorrida na direção da força. • TRABALHO = FORÇA X DISTÂNCIA T=F.d • Entre as unidades usuais de medida, interessa-nos o Kgfm = (kilograma força metro) que é unidade de medida do trabalho quando a força é medida em kgf e a distância em m. Principais Unidades: Aula 1 Bombas e Compressores Unidades de Trabalho Kgf/m ftlb Kcal J BTU 1 7,233 0,0023 9,80665 0,009297 0,13825 1 0,0003239 1,355821 0,001285 426,752 3086,7 1 4185 3,96758 0,10197 0,7375562 0,0002389 1 0,0009480 107,56 777,98 0,252044 1054,8 1 Aula 1 Bombas e Compressores 1) Para elevar um tijolo que pesa 1,5 kgf do chão até um andaime a 4 m de altura. Solução: FORÇA: 1,5 kgf DISTÂNCIA: 4 m TRABALHO: 1,5 x 4 = 6 kgfm Aula 1 Bombas e Compressores 2) Para arrastar uma caixa que pesa 50 kgf, necessitando-se para isso empurrá-la com uma força de 20 kgf para um local distante 15 m. Solução: FORÇA: 20 kgf (força na direção do deslocamento) DISTÂNCIA: 15 m TRABALHO: 20 x 15 = 300 kgfm Aula 1 Bombas e Compressores • 3) Para elevar um reservatório contendo 3 m³ de água a uma altura de 5 m, sendo o peso do reservatório 200 kgf. • Solução: • FORÇA: peso do reservatório + peso da água peso do reservatório: 200 kgf peso da água: 3 m³ x 1000 kgf/m³ = 3000 kgf 200 + 3000 = 3200 kgf • DISTÂNCIA: 5 m • TRABALHO: 3200 x 5 = 16000 kgfm Aula 1 Bombas e Compressores • POTÊNCIA • Potência é o trabalho realizado por unidade de tempo. • As unidades usuais de medida são: cv (cavalo-vapor) - equivalente a 75 kgfm/s; W (Watt) - equivalente a 0,102 kgfm/s Aula 1 Bombas e Compressores Unidades de Potencia CV HP W (Watt) KW 1 0,986318 735,4 0,7354 1,0138 1 745,7 0,7457 0,001359 0,001341 1 0,001 1,359624 1,341022 1000 1 Aula 1 Bombas e Compressores • Exercícios • a) Sendo o tempo para elevar o tijolo 10 s: • Solução: • POTÊNCIA: Dividindo-se por 75: 0,008 cv Aula 1 Bombas e Compressores • Exercícios • b) Sendo o tempo para arrastar a caixa 120 s: • Solução: • POTÊNCIA : Dividindo-se por 75: 0,033 cv Aula 1 Bombas e Compressores • Exercícios • c) Sendo o tempo para elevar o reservatório 6 horas, ou seja, 21600 s: Solução: • Potência =16000 = 0,740740... Kgf.m 21600s Dividindo-se por 75: 0,0098 cv Aula 1 Bombas e Compressores Unidades de Forca N lbf Kgf 1 0,224808 0,101971 4,448222 1 0,453592 9,80665 2,204622 1 Aula 1 Bombas e Compressores • Máquinas e Mecanismos • Máquinas: • São dispositivos para a realização de trabalho, onde a energia pode ser convertida de uma forma para outra. • Exemplo: Motor Elétrico; Gerador de Energia Aula 2 Bombas e Compressores • Mecanismos: • São dispositivos que inicialmente envolvem somente movimento, não realizando trabalho útil, no sentido de que uma força mova uma carga a certa distância. • Exemplo: Relógio de pulso; Carburador Aula 2 Bombas e Compressores • Máquinas a Fluido: • São máquinas onde a energia mecânica é convertida em energia de fluido ou vice versa. • Exemplo: Bomba Hidráulica. Aula 2 Bombas e Compressores • Máquinas a Fluido dividem-se em: • Bombas a Fluido: • A energia mecânica é convertida em energia de pressão do fluido. • Motores a Fluido: • A energia de pressão do fluido é convertida em energia mecânica. • Exemplo: Hidromotor ou Motor Hidraulico. Aula 2 Bombas e Compressores • Reciprocação: • É o movimento alternativo que faz o pistão se mover pra frente e pra traz; e pra cima e pra baixo. • Exemplo: Pistão do motor do Automóvel. • Obs. Uma bomba a fluido pode envolver uma ação de reciprocação, ou uma ação de rotação; da mesma forma, um motor a fluido pode envolver uma ação de reciprocação ou uma ação de rotação. • Aula 2 Bombas e Compressores • Tipos Gerais de Máquinas a Fluido • Classificam-se segundo o tipo de ação do fluido: • De Velocidade ou dinâmico: • De Deslocamento Positivo ou de Pressão: Aula 2 Bombas e Compressores • De Velocidade ou dinâmico: • A ação de uma peça mecânica e o fluido envolve grandes variações de velocidade. • Exemplo: Propulsor de Aletas. Aula 2 Bombas e Compressores • De Deslocamento Positivo ou de Pressão: • Ação característica de variação volumétrica ou uma ação de deslocamento que imprime um aumento de pressão do fluido. Aula 2 Bombas e Compressores • As máquinas de deslocamento positivo se dividem segundo o tipo de movimento mecânico em: – Máquinas de Reciprocação. • São máquinas envolvendo movimentos alternativos: • Exemplo: Bomba manual para retirada da água de poços rasos – Máquinas Rotativas • Em uma máquina rotativa há um movimento de rotação em torno de um eixo. São classificadas normalmente com relação a peça da máquina ou elemento mecânico que a gira Aula 2 Bombas e Compressores • As principais São: • Bombas de Engrenagens • Bombas de Lóbulos • Bombas de Aletas ou Lâminas • Bombas de Pistões Aula2 Bombas e Compressores • Atuadores • O termo atuador pode ser definido como um dispositivo que converte energia fluida em movimento mecânico. • Pode envolver movimento : • Linear • Rotativo Aula2 Bombas e Compressores • Atuador Linear • É um dispositivo mecânico, com a função de exercer força, deslocando-se numa trajetória linear. Existem diversos princípios de funcionamento e aplicações. São atuadores lineares, por exemplo, pistõeshidráulicos, solenóides e transdutores. Aula2 Bombas e Compressores • Atuador Rotativo • Quando o movimento realizado é giratório (ou de rotação). • Os atuadores rotativos podem ser classificados em: – Angulares: quando giram apenas num ângulo limitado, que pode em alguns casos ser maior que 360°; – Contínuos: quando têm possibilidade de realizar um número indeterminado de rotações. São os motores pneumáticos ou Hidráulicos. Aula2 Bombas e Compressores • Características de Desempenho de Algumas Máquinas • São informações de produtos normalmente encontradas no comércio. Aula 2 Bombas e Compressores • Cavitação • É a formação de bolhas de vapor geradas a partir da baixa pressão de sucção empregada ao fluido. Essas bolhas tenderão a implodir próximas as superfícies metálicas das bombas, criando ondas de choque que provocarão deslocamento de material originando uma cavidade devido a erosão localizada. Pode se dizer de forma resumida que. Cavitação é o nome que se da ao fenômeno da vaporização de um liquido pela redução da pressão durante seu movimento. • A cavitação pode ser evitada através de projeto adequado da linha de sucção minimizando o aparecimento de baixas pressões excessivas e no dimensionamento correto da bomba. • Obs. A cavitação pode também ser evitada observando-se a linha de sucção, nos momentos de Manutenções. Aula2 Bombas e Compressores • COMPRESSORES DE AR E ACESSÓRIOS • Definição de Compressores: • São máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas condições atmosféricas até uma determinada pressão, exigida na execução dos trabalhos realizados pelo ar comprimido.São os componentes básicos de qualquer sistema pneumático. Aula3 Bombas e Compressores • Classificação dos Compressores segundo os princípios de trabalho. – Deslocamento Positivo. – Deslocamento Dinâmico. Aula 3 Bombas e Compressores Deslocamento Positivo. • Baseia-se Fundamentalmente na redução de volume. O ar é admitido em uma câmara isolada do meio exterior, onde o seu volume é gradualmente diminuído, processando-se a compressão. Quando certa pressão é atingida, provoca-se a abertura das válvulas de descarga. Aula 3 Bombas e Compressores – Deslocamento Dinâmico. • A elevação da pressão é obtida por meio de conversão de energia cinética de pressão, durante a passagem do ar através do compressor. O ar admitido é colocado em contato com impulsores (rotor laminado) dotados de alta velocidade. Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e conseqüentemente, os impulsores transmitem energia cinética ao ar. Posteriormente seu escoamento é retardado por meio de difusores, obrigando a uma elevação na pressão. Aula 3 Bombas e Compressores • Tipos Fundamentais de Compressores: • 3.1. Compressores de Deslocamento Dinâmico: • 3.1.1. Ejetor • 3.1.2. Radial • 3.1.3. Axial • • Aula 3 Bombas e Compressores • Tipos Fundamentais de Compressores: Compressores de Deslocamento Positivo: • 3.2.1. Rotativos: • 3.2.1.1. Roots (Lóbulos) • 3.2.1.2. Anel liquido • 3.2.1.3Palhetas • 3.2.1.4 Parafuso Aula 3 Bombas e Compressores • 3.2.2. Alternativos ou Reciprocação: • 3.2.2.1 Diafragma • 3.2.2.1.1. Mecânico • 3.2.2.1.2. Hidráulico • 3.2.2.2. Pistão • 3.2.2.2.1. Tipo Labirinto • 3.2.2.2.2. Simples Efeito ou Tronco • 3.2.2.2.3. Duplo Efeito ou Cruzeta • 3.2.2.2.4. Livre Aula 3 Bombas e Compressores Bombas e Compressores Compressor Dinâmico de Fluxo Radial: • O ar é acelerado a partir do centro de rotação em direção á periferia, ou seja, é admitido pela primeira hélice (rotor dotado de laminas) e expulso radialmente. Quando vários estágios estão reunidos em uma carcaça única, o ar é obrigado a passar por um difusor antes de ser conduzido ao centro de rotação do estágio seguinte, causando a conversão de energia cinética em energia de pressão. Aula 3 AUTOMAÇÃO I Tipos de compressores • Compressor de Fluxo Axial • No compressor de fluxo axial, o componente básico é um elemento rotativo com aletas. Entre cada fileira de aletas rotativas, estão presas à camisa aletas de deflexão estacionárias. O movimento geral do ar é paralelo ao eixo, o que explica o termo compressor de fluxo axial. Bombas e Compressores • Compressor de Parafuso: • Este compressor e dotado de uma carcaça onde giram dois rotores helicoidais em sentido opostos. Um dos rotores possui lóbulos convexos, o outro uma depressão côncava e são denominados respectivamente rotor macho e fêmea. Nas extremidades de sua câmara existem aberturas para admissão e descarga do ar. O ar á pressão atmosférica ocupa espaço entre os rotores e, conforme eles giram o volume compreendido entre os mesmos é isolado da admissão. Em seguida começa a decrescer dando inicio à compressão, que prossegue até uma posição tal que a descarga é descoberta e o ar é descarregado continuamente livre de pulsações. Aula 3 Bombas e Compressores • Compressor de Simples Efeito: • Este tipo de compressor leva nome por ter somente uma câmara de compressão, ou seja, apenas a face superior do pistão aspira o ar e comprime. A câmara formada pela inferior está em conexão com o cárter, iniciando o movimento descendente, o ar é aspirado por meio de válvulas de admissão preenchendo a câmara de compressão. A compressão do ar tem inicio com o movimento de subida. Após ter-se uma pressão suficiente para abrir a válvula de descarga o ar é expulso do sistema. Aula 3 Bombas e Compressores • Compressor de Duplo Efeito: • Este compressor possui duas câmaras, ou seja, as duas faces do êmbolo aspiram e comprimem. O êmbolo efetua o movimento descendente e o ar é admitido na câmara superior, enquanto que o ar contido na câmara inferior e comprimido e expelido procedendo-se o movimento oposto, a câmara que havia efetuado a admissão do ar realiza sua compressão e a que havia comprimido efetua a descarga e assim se prossegue continuamente. Aula 3 Bombas e Compressores • Compressor Roots ou de Lóbulos. • Compressor rotativo que usa dois lóbulos montados em eixos paralelos, girando em sentidos opostos O ar é puxado para os espaços entre os lóbulos e a carcaça, e levado ao orifício de entrada para o de saída. Aula 3 Bombas e Compressores • Compressor de Palhetas ou Laminas Deslizantes: • Compressor onde o elemento rotativo, com suas lâminas deslizantes, é descentralizado com relação à carcaça. Quando o ar entra fica preso entre as lâminas, que se apóiam no interior da carcaça, sendo levado então para o orifício de descarga, já pressurizado. Aula 3 Bombas e Compressores • Resfriador Posterior: • O compressor ao admitir ar atmosférico também succiona umidade (vapor d água) presente nele. Quando o ar é pressurizado a sua temperatura sofre uma grande elevação que impede a condensação deste vapor d água no interior do compressor. Mas durante o seu resfriamento ao longo de dutos, curvas, válvulas, etc., ele se condensa, podendo causar danos aos equipamentos ou ao processo em que será utilizado. Para evitar isso utilizamos um sistema de refrigeração para condensar o vapor e enviar ar seco para o processo Aula 3 Bombas e Compressores • Rede de Distribuição • A rede de distribuição é formada por todos os componentes do sistema presentes entre a geração e os pontos de utilização. Tem como função básica comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores e funcionar como um reservatório para atender as exigências locais. Aula 3 Bombas e Compressores • Rede de Distribuição • A rede deve ainda: • Ser dimensionada de forma a apresentar a menor queda de pressão possível. • Evitar vazamentos de ar • Apresentar grande capacidade de realizar separação de condensados, atravésda instalação de purgadores localizados de acordo com as normas, e montagem com a inclinação adequada. Aula 3 Bombas e Compressores Dimensionamento Comercial Deve-se informar: • Vazão desejada: • Pressão máxima de trabalho • Tipo de compressor • Tipos de controle operacional Aula 3 Bombas e Compressores • Reservatório de Ar Comprimido: • Os reservatórios são cilíndricos ou vasos de pressão que tem a função de: • Armazenar ar comprimido • Resfriar o ar auxiliando a eliminação de condensado • Estabilizar o fluxo de ar (servindo como de pulmão) • Compensar as flutuações de pressão em todo o sistema Aula 3 Bombas e Compressores • Filtros de Ar • Teoricamente o filtro de ar deve remover todos os corpos estranhos, e deve permitir que o ar passe seco e flua livremente sem resistência. • O Filtro de ar deve ser instalado em linha de maneira que não seja evitado Aula 3 Bombas e Compressores • Reguladores de Pressão: • O regulador de pressão às vezes chamada de válvula reguladora de pressão, ou redutoras. A linha de distribuição do ar é ligada à entrada do regulador de pressão. Sua função e controlar a pressão adequada para realização do trabalho. Aula 3 Bombas e Compressores • Exercícios • Por que o alicerce para um compressor de ar deve ser sólido? • Defina compressor? • Como se classificam os compressores?e cite os mais utilizados ? Aula 3 Bombas e Compressores Dispositivos de Potência Hidráulica • Bombas Hidráulicas • Reservatório de Óleo. • Filtro de Entrada ou de Reservatório (sucção). Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Bombas Hidráulicas – Bombas de Engrenagens – Bombas de pistões – Bombas de Aletas ou Lâminas – Bombas Lóbulos Aula 4 Bombas e Compressores • As funções de um dispositivo de potência hidráulica são as de fornecer fluido hidráulico sob pressão a um sistema hidráulico e um lugar para armazenar o óleo que não estiver sendo utilizado. Aula 4 Bombas e Compressores • Bomba Hidráulica: • A bomba cria um vácuo parcial(pressão abaixo da atmosférica) na parte de sucção, quando o mecanismo interno inicia seu ciclo; então, a pressão atmosférica que atua no óleo do reservatório força o óleo para dentro da bomba. A bomba conforme o ciclo progride, prende esse óleo , e força-o para a saída sob pressão. Aula 4 Bombas e Compressores • Bombas de Engrenagens • Essas bombas podem usar mecanismos de bombeamento que consistem de: 1- Engrenagens internas 2- Engrenagens externas 3- Uma combinação de engrenagens internas e externas. Uma bomba de engrenagens é uma bomba rotativa na qual as engrenagens giram para causar a ação de bombeamento. Quando as engrenagens engrenam-se, o liquido é forçado para o tubo de descarga . Essa é a ação de deslocamento positivo Aula 4 Bombas e Compressores • As bombas de engrenagens possuem diversas vantagens: • São simples em projeto • São de baixo custo • Possuem poucas peças móveis • Possuem operação silenciosa Aula 4 Bombas e Compressores • Bombas de palhetas • A bomba de palheta também é uma bomba rotativa ou centrifuga, e também funciona dentro do principio de aumentar o tamanho da cavidade para formar vácuo, o que permiti que o fluido preencha tal espaço; a diminuição do volume faz o fluido ser forçado para fora da bomba sob pressão. Aula 4 Bombas e Compressores • As bombas de palheta do tipo vazão constante são encontradas como segue: • Bombas de um só estágio • Bombas de dois estágios • Bombas de palhetas duplas • Bombas combinadas Aula 4 Bombas e Compressores • Bombas de pistões rotativos • As bombas de pistões rotativos possuem modelos radiais e axiais. Aula 4 Bombas e Compressores • Bombas de pistões rotativo radial: • Os pistões da bomba são dispostos radialmente em torno do cubo do rotor. Aula 4 Bombas e Compressores • Bombas de pistões rotativo axial: • Os pistões são dispostos paralelamente ao eixo do rotor da bomba. Aula 4 Bombas e Compressores • Tanto a bomba radial quanto a axial podem ser projetadas para deslocamento constante variável. Os tipos de deslocamento variável são de projeto mais complicado, mas possuem a vantagem de serem capazes de variar o volume recalcado para uma dada rotação. • Isso não pode ser feito com uma bomba do tipo deslocamento constante. Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Reservatório de Óleo. • O reservatório de óleo desempenha um papel importante no sistema hidráulico Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Reservatório de Óleo. – É um tanque de armazenamento de óleo. – Fornece um meio para manter o óleo na temperatura de operação correta, tendo-se uma quantidade suficientemente grande de óleo no reservatório. – Medidor de nível de óleo – Respiro Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Reservatório de Óleo. Os reservatórios podem também ser equipados com plugues ou elementos magnetizados que captem qualquer partícula de metais ferrosos (ferro e aço) que se desprenda do sistema. Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Reservatório de Óleo. • Alguns reservatórios são abertos na parte superior e outros são fechados. • Os abertos requerem uma tampa. Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Reservatório de Óleo. • Funções das tampas: • Atuar como vedação. • Atuar como base para motor e bomba. • Proporcionar uma entrada para o conjunto de respiradouro e enchedor de óleo, bem como uma abertura para linha de retorno e válvula de alivio. Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Reservatório de Óleo. • Funções das tampas: Obs. A tampa do reservatório é feita geralmente de chapa de aço pesada e revestida, para resistir a oxidação causada pela umidade coletada na face inferior da tampa Aula 4 Bombas e Compressores • Dispositivos de Potência Hidráulica • Filtro de Entrada ou de Reservatório (sucção). • A maioria das bombas é equipada com filtro de entrada ou de Reservatório (sucção). O propósito do filtro é o de impedir que a sujeira e os corpos estranhos atinjam as peças de precisão da bomba e causem danos Aula 4 Bombas e Compressores • Respiros • Os respiros são necessários para que a pressão atmosférica atinja a superfície do óleo • Se a parte superior do reservatório fosse vedada à pressão, a bomba não poderia funcionar adequadamente. Aula 4 Bombas e Compressores • Trocadores de calor • Esse componente é importante onde a temperatura ambiente é alta, ou onde alguma condição interna ao sistema hidráulico crie bastante calor. Aula 4 Bombas e Compressores • Exercícios de revisão • Para que serve o reservatório ? • Qual a função de um filtro de entrada? • Por que é usado o respiro em um reservatório • Qual o objetivo de um dispositivo de potencia hidráulica? Aula 4 Bombas e Compressores Tubulação • A função de uma tubulação em um sistema hidráulico ou pneumático é a de atuar como condutor à prova de vazamento do fluido. • A tubulação em um sistema de potencia fluida pode ser comparada ao encanamento em uma casa: Um trecho leva água ao banheiro, um segundo trecho leva água a pia da cozinha, e ainda outro trecho leva a água a uma lavadora automática. Aula 4 Bombas e Compressores • A tubulação ou encanamento em um sistema de potencia fluida é freqüentemente motivo de reflexão posterior,com o resultado que quase sempre é uma fonte de problemas.É importante que a tubulação em qualquer sistema de potencia fluida seja adequadamente arranjada para proporcionarmáxima eficiência e operação sem problemas. Aula 4 Bombas e Compressores • Classificação: • As tubulações classificam-se em três categorias • Rígidas • Semi-Rigidas • Flexíveis Aula 4 Bombas e Compressores • Canos rígidos • O cano rígido é encontrado em quatro categorias que são: • Standard (STD), ou classe 40 • Extraforte (XS) , ou classe 80, para 1000 psi. • Classe 160, para 300 psi. • Duplo extraforte (XXS). Aula 4 Bombas e Compressores • Semi-rígidos • Os tubos inconsúteis (inteiriços) de aço, alumínio e cobre são todos utilizados para sistemas hidráulicos e pneumáticos. Aula 4 Bombas e Compressores • Podem ser agrupados da seguinte maneira: • Aço inconsútil (S.A.E. 1010), totalmente recozido • Aço inoxidável,inconsútil (18-8), totalmente recozido, adequado para dobraduras e alargamentos. • Alumínio, inconsútil, (B50S-0). • Cobre, inconsútil , totalmente recozido. Aula 4 Bombas e Compressores • Tubos flexíveis (mangueiras) • A mangueira flexível é usada para muitos tipos e categorias de serviços. A mangueira é especificada normalmente pelos diâmetros interno e externo. Aula 4 Bombas e Compressores DIMENSIONAMENTO • Os diâmetros das mangueiras, canos e tubos rígidos incidem sobre a perda de carga nas tubulações, determinando a eficiência de todo o sistema. Para evitar perda de carga elevada nos componentes do sistema hidráulico, recomenda-se projetá-los com as seguintes velocidades máximas de fluxo Aula 4 Bombas e Compressores • Tubulação de Pressão: Aula 4 Pressão Velocidade do Fluido Até 50 bar 4,0 m/s Até 100 bar 4,5 m/s Até 150 bar 5,0 m/s Até 200 bar 5,5 m/s Até 300 bar 6,0 m/s Bombas e Compressores Aula 4 RECOMENDAÇÕES NA APLICAÇÃO No projeto ou reforma de uma tubulação, sempre que possível, é preciso que se leve em consideração as seguintes recomendações: Evitar ao máximo a utilização de conexões e mangueiras, preferindo os tubos e canos, pois a perda de carga nestes últimos é menor; Evitar ampliações ou reduções bruscas no circuito, a fim de evitar o aumento da turbulência e de temperatura; Bombas e Compressores Aula 4 Evitar utilizar conexões fora de padrão em todo o circuito. Estas serão trocadas com maior freqüência nas operações de manutenção; Evitar especificar conjuntos montados de mangueira com dois terminais macho fixo de um lado e fêmea / macho giratório do outro lado; Especificar mangueiras (mesmo que mais caras a princípio) que atendam os requisitos do meio ambiente externo de trabalho. Bombas e Compressores • ACUMULADORES • Encontrados em muitos sistemas hidráulicos, os acumuladores, como o nome sugere, são dispositivos de armazenamento da pressão hidráulica, em forma de energia potencial, podendo transformá-la em trabalho. • Por armazenar fluidos sob pressão, os acumuladores são tratados como vasos de pressão, sendo dimensionados para a pressão máxima de trabalho Aula 4 Bombas e Compressores • Em uma instalação hidráulica, estes dispositivos podem cumprir várias funções, a saber: • Armazenamento de energia; • Reserva de fluido; • Operação de emergência; • Compensação de força; • Atenuação de golpes mecânicos; Aula 4 Bombas e Compressores • Atenuação de golpes de pressão; • Compensação de perdas por dreno; • Atenuação de golpes e oscilações; • Atenuação de pulsações; • Suspensão nos veículos; • Recuperação de energia de frenagem; • Manter a pressão constante; • Compensação de vazão (vazo de expansão). Aula 4 Bombas e Compressores • TIPOS: • Para a compensação de volume, o fluido de pressão recebe a carga por um peso, por mola ou por gás. Nos três casos, há sempre um equilíbrio entre o fluido e o peso, mola ou gás que produzem uma contrapressão. Aula 4 Bombas e Compressores • TIPOS: • a) Acumulador de gravidade ou de peso: • Consiste de um cilindro, um pistão móvel, um aríete ou êmbolo, e um peso. Aula 4 Bombas e Compressores • TIPOS: • b) Acumulador de mola: Consiste de um cilindro, um pistão e uma ou mais molas Aula 4 Bombas e Compressores • - TIPOS: c) Acumulador a gás ou a ar: É o mais utilizado nas instalações hidráulicas. Devido ao fato do fluido hidráulico ser menos elástico que o ar, um grande aumento na pressão do ar gera uma grande diminuição no volume do mesmo. Aula 4 Bombas e Compressores • TIPOS: • Com separador – Possuem um elemento de separação entre o ar ou gás e o óleo hidráulico. O gás a alta pressão é carregado no espaço de um dos lados do elemento separador, e o fluido é carregado no espaço oposto. O elemento separador pode ser um pistão, um diafragma ou uma bexiga. Aula 4 Bombas e Compressores • Exercícios • Como se classificam as tubulações? • Pra que servem os acumuladores? • Quais os riscos de utilizar-se mangueiras flexíveis em uma instalação? Aula 4