G15 - 004 - Hidráulica Básica - SENAI-RJ

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HIDRÁULICA
BÁSICA
HIDRÁULICA
BÁSICA
Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro
Eduardo Eugenio Gouvêa Vieira
Presidente
Diretoria-Geral do Sistema FIRJAN
Augusto Cesar Franco de Alencar
Diretor
Diretoria Regional do SENAI-RJ
Roterdam Pinto Salomão
Diretor
Diretoria de Educação
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora
HIDRÁULICA
BÁSICA
Rio de Janeiro
2008
Produção Editorial
Coordenação
Revisão Técnica
Revisão Editorial
Colaboração
Projeto Gráfico
Editoração
Vera Regina Costa Abreu
Alda Maria da Glória Lessa Bastos
Ézio Zerbone
Taís Monteiro
Antonio Carlos Cezar de Carvalho
Artae Design & Criação
40graus Design
Hidráulica básica
1ª. ed. 2003; 2ª. ed. 2008.
SENAI-Rio de Janeiro
Diretoria de Educação
SENAI - Rio de Janeiro
GEP - Gerência de Educação Profissional
Rua Mariz e Barros, 678 - Tijuca
20270-903 - Rio de Janeiro - RJ
Tel: (21) 2587-1323
Fax: (21) 2254-2884
 http://www.rj.senai.org.br
Ficha Técnica
Gerência de Educação Profissional
Gerência de Produto
Luis Roberto Arruda
Darci Pereira Garios
Edição revista da apostila Hidrálica básica, material do convênio SENAI/Michelin, 2001
APRESENTAÇÃO...............................................................................13
UMA PALAVRA INICIAL.................................................................. 15
INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS..................................................... 19
Um pouco de história............................................................................................ 21
Conceitos.................................................................................................................... 22
Fluido.................................................................................................................. 22
Hidráulica............................................................................................................ 23
Sistemas óleo-hidráulicos.................................................................................. 23
Características e funções das instalações óleo-hidráulicas....................... 23
Princípio de funcionamento..................................................................................24
Sistema de acionamento de entrada................................................................... 24
Sistema de comando........................................................................................... 24
Sistema de acionamento de saída....................................................................... 25
Máquina............................................................................................................... 25
Instalação hidráulica simples............................................................................... 26
Sumário
1
3
4
5
2 FLUIDOS HIDRÁULICOS............................................................... 31
Funções básicas do óleo hidráulico .................................................................. 33
Requisitos dos óleos hidráulicos....................................................................... 33
FILTROS............................................................................................... 39
Filtros............................................................................................................................. 41
Fontes de contaminação..................................................................................... 42
Nível de contaminação........................................................................................ 44
Grau de contaminação do óleo hidráulico......................................................... 44
Tipos de filtro..................................................................................................... 46
Aplicações dos filtros......................................................................................... 49
Simbologia para filtros de pressão e de retorno............................................... 53
RESERVATÓRIO DO ÓLEO HIDRÁULICO............................... 55
Funções do reservatório....................................................................................... 57
Acessórios do reservatório.................................................................................. 62
INTERLIGAÇÕES DO SISTEMA HIDRÁULICO....................... 67
Tubulações................................................................................................................... 69
Tubos rígidos....................................................................................................... 69
Tubos semi-rígidos.............................................................................................. 71
Tubos flexíveis: mangueiras................................................................................. 71
Conexões.................................................................................................................... 74
Conexões para tubos rígidos............................................................................. 74
Conexões para tubos semi-rígidos.................................................................... 77
Conexões para mangueiras................................................................................ 79
6
7
BOMBAS HIDRÁULICAS................................................................ 81
Funções........................................................................................................................ 83
Classificação................................................................................................................ 84
Bombas hidrodinâmicas...................................................................................... 84
Bombas hidrostáticas.......................................................................................... 85
Simbologia gráfica para bombas hidráulicas.................................................... 109
Cuidados na instalação de bombas.................................................................... 110
Alinhamento das bombas................................................................................... 110
Sentido de rotação.............................................................................................. 111
Sobrepressão...................................................................................................... 111
Cavitação............................................................................................................. 111
VÁLVULAS HIDRÁULICAS............................................................ 113
Classificação................................................................................................................ 115
Válvula direcional...................................................................................................... 116
Válvula direcional de carretel............................................................................. 118
Válvula direcional de carretel pré-operada........................................................ 130
Válvula direcional de assento.............................................................................. 133
Comparação entre as válvulas direcionais......................................................... 136
Válvulas de bloqueio................................................................................................ 138
Válvula de retenção simples............................................................................... 138
Válvula de retenção com desbloqueio hidráulico.............................................. 139
Válvula de retenção geminada............................................................................. 140
10 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
8
9
Válvulas de vazão....................................................................................................... 141
Tipos de estrangulador.......................................................................................142
Válvulas estranguladoras..................................................................................... 144
Válvula reguladora de vazão................................................................................ 148
ATUADORES HIDRÁULICOS....................................................... 155
Classificação................................................................................................................ 157
Atuadores lineares................................................................................................... 158
Tipos de cilindro hidráulico............................................................................... 161
Simbologia gráfica para cilindros hidráulicos...................................................... 166
Atuadores rotativos hidráulicos......................................................................... 167
Tipos de atuador rotativo hidráulico................................................................. 167
Simbologia gráfica para osciladores hidráulicos................................................. 170
Simbologia gráfica para motores hidráulicos...................................................... 175
PARA CONSULTAR..........................................................................177
Símbolos para montagem agrupada ou modular........................................... 179
Simbologia dos componentes de sistemas hidráulicos.............................. 182
Tabela de conversão das unidades de pressão.............................................. 196
Tabela comparativa de óleos de diversos fornecedores............................ 197
SENAI-RJ 11
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Prezado aluno,
Quando você resolveu fazer um curso em nossa instituição, talvez não soubesse que, desse
momento em diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educação profissional do país: o
SENAI. Há mais de 60 anos, estamos construindo uma história de educação voltada para o desenvol-
vimento tecnológico da indústria brasileira e para a formação profissional de jovens e adultos.
Devido às mudanças ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador não pode continuar com uma
visão restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigirá de você, além do domínio do conteúdo
técnico de sua profissão, competências que lhe permitam decidir com autonomia, proatividade, capaci-
dade de análise, solução de problemas, avaliação de resultados e propostas de mudanças no processo do
trabalho. Você deverá estar preparado para o exercício de papéis flexíveis e polivalentes, assim como
para a cooperação e a interação, o trabalho em equipe e o comprometimento com os resultados.
Soma-se a isso o fato de que a produção constante de novos saberes e tecnologias exigirá de
você a atualização contínua de seus conhecimentos profissionais, evidenciando-se a necessidade de
uma formação consistente que lhe proporcione maior adaptabilidade e instrumentos essenciais à
auto-aprendizagem.
Essa nova dinâmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de educação se
organizem de forma flexível e ágil, motivo esse que levou o SENAI a criar uma estrutura educacional
com o propósito de atender às novas necessidades da indústria, estabelecendo uma formação flexível
e modularizada.
Essa formação flexível tornará possível a você, aluno do sistema, voltar e dar continuidade à sua
educação, criando seu próprio percurso. Além de toda a infra-estrutura necessária a seu desenvolvi-
mento, você poderá contar com o apoio técnico-pedagógico da equipe de educação dessa escola do
SENAI para orientá-lo em seu trajeto.
Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidadãos.
Seja bem-vindo!
 Andréa Marinho de Souza Franco
 Diretora de Educação
12 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
SENAI-RJ 13
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
A dinâmica social dos tempos de globalização exige dos profissionais atualização constante.
Mesmo as áreas tecnológicas de ponta ficam obsoletas e em ciclos cada vez mais curtos, trazendo
desafios renovados a cada dia, e tendo como conseqüência para a educação a necessidade de encon-
trar novas e rápidas respostas.
Nesse cenário, impõe-se a educação continuada, exigindo que os profissionais busquem atuali-
zação constante durante toda sua vida – e os docentes e alunos do SENAI/RJ incluem-se nessas
novas demandas sociais.
É preciso, pois, promover, tanto para os docentes como para os alunos da educação profissional,
as condições que propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e aprender, favorecendo
o trabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros aspectos, ampliando suas
possibilidades de atuar com autonomia e de forma competente.
Durante seus estudos, você terá o apoio constante do docente e também deste material didático.
Nele serão apresentados os conteúdos a serem trabalhados ao longo do curso, facilitando, assim, sua
aprendizagem e o alcance dos objetivos previstos, quais sejam: conhecer os componentes hidráulicos,
bem como seu funcionamento, aplicação, nomenclatura e simbologia; montar e desmontar compo-
nentes hidráulicos em bancadas; elaborar e montar circuitos hidráulicos básicos; e analisar diagramas
e componentes em circuitos hidráulicos.
Desejamos a você, então, êxito nessa jornada de estudo e sucesso na vida profissional.
Hidráulica Básica – Apresentação
Apresentação
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
SENAI-RJ 15
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Meio ambiente...
Saúde e segurança no trabalho...
O que nós temos a ver com isso?
Antes de iniciarmos o estudo deste material, há dois pontos que merecem destaque: a relação entre
o processo produtivo e o meio ambiente e a questão da saúde e segurança no trabalho.
As indústrias e os negócios são a base da economia moderna. Produzem os bens e serviços
necessários e dão acesso a emprego e renda, mas para atender a essas necessidades, precisam usar
recursos e matérias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqüentemente decorrem do tipo de
indústria existente no local em questão, do que ela produz e, principalmente, de como produz.
Assim sendo, é preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente.
Estamos sempre retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que “sobra”
de volta ao ambiente natural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessários à produção de
bens, altera-se o equilíbrio dos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos natu-
rais que não são renováveis ou, quando o são, têm sua renovação prejudicada pela velocidade da
extração, superior à capacidade da natureza de se recompor. Torna-se necessário, portanto, traçar
planos de curto e longo prazo, a fim de diminuir os impactos que o processo produtivo causa na
natureza. Além disso, as indústrias precisam se preocupar com a recomposição da paisagem e ter em
mente a saúde tanto de seus trabalhadores como da população que vive ao redor dessas indústrias.
Podemos concluir, então, que com o crescimento da industrialização e sua concentração em
determinadas áreas, o problema da poluição se intensificou demasiadamente. A questão da poluição
do ar e da água é bastante complexa, pois as emissões poluentes se espalham de um ponto fixo para
uma grande região, dependendo dos ventos, do curso da água e das demais condições ambientais,
tornando difícil a localização precisa da origem do problema. No entanto, é importante repetir que,
quando as indústrias depositam no solo os resíduos, quando lançam efluentes sem tratamento em rios,
lagoas e demais corpos hídricos, causam danos às vezes irreversíveis ao meio ambiente.
Hidráulica Básica – Uma palavra inicial
Uma palavra inicial
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contínua acumulação de lixo mostram a falha
básica de nossosistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matérias-primas através de
processos de produção desperdiçadores e que produzem subprodutos tóxicos. Fabricam-se produtos
de utilidade limitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos aterros. Produzir, consumir e
dispensar bens desta forma, obviamente, não são atitudes condizentes com o desenvolvimento susten-
tável.
Enquanto os resíduos naturais (que não podem, propriamente, ser chamados de “lixo”) são ab-
sorvidos e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resíduos deixados pelas indústrias não tem
aproveitamento para qualquer espécie de organismo vivo e, para alguns, pode até ser fatal. O meio
ambiente pode absorver resíduos, redistribuí-los e transformá-los. Mas, da mesma forma que a Terra
possui uma capacidade limitada de produzir recursos renováveis, sua capacidade de receber resíduos
também é restrita, e a de receber resíduos tóxicos praticamente não existe.
Ganha força, atualmente, a idéia de que as empresas devem ter procedimentos éticos que con-
siderem a preservação do ambiente como uma parte de sua missão. Isto quer dizer que se devem
adotar práticas que incluam tal preocupação, introduzindo-se processos que reduzam o uso de maté-
rias-primas e energia, diminuam os resíduos e impeçam a poluição.
Cada indústria tem suas próprias características. Mas já sabemos que a conservação de recur-
sos é importante. Deve haver, portanto, uma crescente preocupação acerca da qualidade, durabilida-
de, possibilidade de conserto e vida útil dos produtos. As empresas precisam não só continuar reduzin-
do a poluição, como também buscar novas formas de economizar energia, melhorar os efluentes,
reduzir a poluição, o lixo, o uso de matérias-primas. Reciclar e conservar energia são atitudes essen-
ciais no mundo contemporâneo.
É difícil, no entanto, ter uma visão única que seja útil para todas as empresas. Cada uma enfrenta
desafios diferentes e pode se beneficiar de sua própria visão de futuro. Ao olhar para o amanhã, nós
(o público, as empresas, as cidades e as nações) podemos decidir quais alternativas são mais eficien-
tes e, a partir daí, passar a trabalhar com elas.
Infelizmente, tanto os indivíduos como as instituições só mudarão suas práticas quando acredita-
rem que seu novo comportamento lhes trará benefícios – sejam estes financeiros, para sua reputação
ou para sua segurança. Apesar disso, a mudança nos hábitos não é algo que possa ser imposto. Deve
ser uma escolha de pessoas bem-informadas a favor de bens e serviços sustentáveis. A tarefa é criar
condições que melhorem a capacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e
serviços de forma sustentável.
Além dos impactos causados na natureza, diversos são os malefícios à saúde humana provoca-
dos pela poluição do ar, dos rios e mares, assim como são inerentes aos processos produtivos alguns
riscos à saúde e segurança do trabalhador. Atualmente, os acidentes de trabalho são uma questão que
preocupa os empregadores, empregados e governantes, e as conseqüências acabam afetando a todos.
Sabendo disso, podemos afirmar que, de um lado, é necessário que os empregados adotem um
comportamento seguro no trabalho, usando os equipamentos de proteção individual e coletiva, e de
outro, que cabe aos empregadores prover a empresa com esses equipamentos, orientar quanto a seu
Hidráulica Básica – Uma palavra inicial
SENAI-RJ 17
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
uso, fiscalizar as condições da cadeia produtiva e a adequação dos equipamentos de proteção. A
redução do número de acidentes só será possível à medida que cada um – trabalhador, patrão e
governo – assuma, em todas as situações, atitudes preventivas, capazes de resguardar a segurança
de todos.
Deve-se considerar, também, que cada indústria possui um sistema produtivo próprio, e, portan-
to, é necessário analisá-lo em todas suas especificidades, para determinar seu impacto sobre o meio
ambiente, sobre a saúde e os riscos que o sistema oferece à segurança dos trabalhadores, propondo
alternativas que possam levar a melhores condições de vida para todos.
Da conscientização, partimos para a ação: cresce, cada vez mais, o número de países, empresas
e indivíduos que, já estando esclarecidos acerca dessas questões, vêm desenvolvendo ações que
contribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa saúde. Mas isso ainda não é suficiente...
é preciso ampliar tais ações, e a educação é um valioso recurso que pode e deve ser usado em tal
direção. Assim, iniciamos este material conversando com você sobre meio ambiente, saúde e segurança
no trabalho, lembrando que, em seu exercício profissional diário, você deve agir de forma harmoniosa
com o ambiente, zelando também pela segurança e saúde de todos no trabalho.
Tente responder à pergunta que inicia este texto: meio ambiente, saúde e segurança no trabalho
– o que eu tenho a ver com isso? Depois, é partir para a ação. Cada um de nós é responsável. Vamos
fazer a nossa parte?
Hidráulica Básica – Uma palavra inicial
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
SENAI-RJ 19
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Instalações
hidráulicas
Nesta seção...
1
Um pouco de história
Conceitos
Características e funções das instalações óleo-hidráulicas
Princípio de funcionamento
20 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
SENAI-RJ 21
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Existem apenas três métodos conhecidos de transmissão de potência na esfera comercial – a
mecânica, a elétrica e a fluida.
Naturalmente, a transmissão mecânica é a mais antiga delas e, por conseguinte, a mais conhe-
cida. Foi iniciada com o inventor da roda, “ilustre desconhecido”, e utiliza hoje muitos outros artifícios
mais sofisticados, como engrenagens, cames, correias, correntes, molas, polias etc.
A força elétrica, que usa geradores, motores elétricos, condutores e uma ampla gama de outros
componentes, é um exemplo de desenvolvimento dos tempos modernos. É o único meio de transmis-
são a grandes distâncias.
Finalmente, a força fluida teve sua origem, por incrível que pareça, milhares de anos antes de
Cristo. Seu marco inicial aconteceu com o uso da potência fluida em uma roda d’água, a qual emprega
a energia potencial da água armazenada a uma certa altura para a geração de energia. Os romanos,
por sua vez, possuíam um sistema de armazenamento de água e transmissão através de canais ou
dutos para as casas de banho ou fontes ornamentais.
O uso do fluido sob pressão como meio de transmissão de potência já é mais recente, seu
desenvolvimento tendo ocorrido, mais precisamente, após a Primeira Guerra Mundial.
Hoje, com o desenvolvimento de novos metais e fluidos obtidos sinteticamente, a versatilidade e
a dependência do uso da transmissão de força fluida tornam-se evidentes, desde seu uso em um
simples sistema de frenagem em um automóvel até sua utilização em complexos sistemas de aeronaves
modernas e mísseis.
Nos dias atuais, sem a energia fluida, a tecnologia seria impossível. Onde você poderia encon-
trar potência suficientemente grande para erguer um caminhão de grande tonelagem, ou suficiente-
mente pequena para prender um ovo sem furar sua casca?
Um pouco de história
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Gasosos
É qualquer substância capaz de escoar e assumir a forma do recipiente que o contém. Os
fluidos são corpos cujas moléculas são extremamente móveis umas em relação às outras, e podem
ser líquidos ou gasosos. Abaixo encontram-se exemplos de ambos.
Como estamos tratando apenas de sistemas hidráulicos, o fluido que nos interessa é o óleo
hidráulico.
Líquidos
Fluido
Conceitos
São fluidos pouco compressíveis; as moléculas em um líquido apresentam-se em estado de
equilíbrio.
São fluidos muito compressíveis; as moléculas em um gás tendem a se repelir.
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Hidráulica
Características e funçõesdas
instalações óleo-hidráulicas
• Transmissão de grandes forças (torque) em volume de construção relativamente pequeno.
• Partida sob carga total.
• Comando e regulagem de velocidade, de força ou de torque.
• Proteção simples contra sobrecargas.
• Realização de movimentos rápidos e também extremamente lentos, que são controláveis.
• Sistema de acionamento centralizado.
• Conversão descentralizada de energia hidráulica em energia mecânica.
A palavra hidráulica é derivada do termo grego hidra, que significa “água”, e aulo, que significa “cano”.
Define-se hidráulica como sendo a ciência que estuda os comportamentos (a dinâmica e os
fenômenos físicos) relacionados tanto aos líquidos em escoamento e sob pressão, como à transmis-
são, ao controle da força e aos movimentos por meio de fluidos líquidos. Em nosso estudo, trataremos
apenas da óleo-hidráulica, que é o ramo da hidráulica que utiliza o óleo hidráulico como fluido.
Sistemas óleo-hidráulicos
São sistemas transmissores de potência ou movimento que utilizam como elemento transmissor
o óleo hidráulico, que, sob pressão, é praticamente incompressível.
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Sistema de acionamento de entrada
Energia hidráulica
Acompanhamento de entrada Comando Acionamento
de saída
Máquina
Motor elétrico
e motor de
combustão
manual
Bomba
Hidráulica
Válvula
de comando
e regulação
hidráulica
Elemento de
trabalho
Energia elétrica
e energia
térmica
Cilindro
e motor
hidráulicos
Trabalho
mecânico
Princípio de funcionamento
Em instalações hidráulicas, a energia mecânica é convertida em energia hidráulica, que é
transportada e comandada ou regulada e novamente convertida em mecânica.
Energia
mecânica
Energia
mecânica
É a parte inicial do sistema, na qual é gerada a energia hidráulica.
Nesse ponto do sistema temos o acionador, que poderá ser manual, e um motor elétrico de
combustão interna ou manual, que movimenta a bomba hidráulica.
A bomba succiona o óleo do reservatório e o recalca para o sistema.
Podemos dizer que, no acionamento de entrada, obtemos a transformação da energia mecâni-
ca em energia hidráulica.
Sistema de comando
É a parte intermediária do sistema hidráulico, na qual é controlada a energia.
O fluxo gerado pela bomba será submetido ao controle de algumas das válvulas abaixo:
SENAI-RJ 25
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Válvula limitadora de pressão
Estabelece a pressão máxima do sistema, desviando para o tanque o fluxo excedente deslocado
pela bomba, enquanto esta pressão tende a ser maior que o limite previamente estabelecido.
Válvula direcional
Tem como função estabelecer a direção que o fluxo de óleo hidráulico deverá seguir, definindo
no atuador o avanço, a parada ou o recuo de seu êmbolo.
Válvula reguladora de fluxo
Controla a passagem do volume de óleo hidráulico, permitindo com isso que se faça a regulagem
de velocidade do êmbolo do atuador.
Sistema de acionamento de saída
É a parte final do sistema hidráulico, na qual obtemos a transformação da energia hidráulica
em energia mecânica, podendo realizar o trabalho pretendido nos cilindros e motores hidráulicos.
Máquina
É o equipamento ou dispositivo que, ao receber a energia mecânica, vai efetivamente realizar
um trabalho.
26 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Instalação hidráulica simples
Sobre o êmbolo de uma bomba hidráulica manual é aplicada uma determinada força. Esta força,
dividida pela área do êmbolo, resulta na pressão gerada (p = F/A).
Quanto maior a força exercida sobre o êmbolo, maior será a pressão desenvolvida. A pressão só
se eleva até o ponto em que esteja em condições de superar a carga (F = p.a). Se a carga permane-
cer igual, a pressão não continuará se elevando. Conseqüentemente, ela se baseará na resistência
que atua em sentido oposto ao do fluxo do óleo hidráulico.
A carga poderá ser movimentada desde que consiga atingir a pressão exigida. A velocidade com
que a carga poderá ser movimentada vai depender da vazão que for aplicada ao cilindro. Referindo-
se à figura acima, isso significa que, quanto mais rápido o êmbolo da bomba manual for movimentado
em sentido decrescente, maior a quantidade de óleo por unidade de tempo aplicada ao cilindro. Dessa
forma, a carga será erguida mais rapidamente.
Na prática, no entanto, precisamos ampliar um pouco esse sistema. Podemos instalar equipa-
mentos que nos permitam influenciar na direção do movimento, na velocidade e na carga máxima
admissível para o cilindro. Além disso, devemos substituir a bomba manual por uma bomba de
acionamento contínuo.
Para uma melhor compreensão, representaremos na próxima página um circuito hidráulico ele-
mentar.
SENAI-RJ 27
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Circuito hidráulico elementar
5
7
6
3
1
2
4
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Na figura, a bomba hidráulica de engrenagens (1) pode ser acionada por meio de um motor
elétrico ou de combustão interna.
A bomba (1) succiona o óleo do reservatório (2) e o desloca para a tubulação, através de
componentes hidráulicos, até que ele alcance o cilindro (5). Enquanto não houver nenhuma carga que
ofereça resistência ao óleo, ele será simplesmente empurrado para frente.
O cilindro (5), no fim da tubulação, oferece resistência ao óleo. A pressão eleva-se ao ponto em
que possa superar essa resistência, isto é, até que o êmbolo dentro do cilindro (5) se movimente, o
sentido de seu movimento é controlado pela válvula direcional (6).
Através da válvula de bloqueio (3), é evitado o esvaziamento do óleo do equipamento na parada
da bomba hidráulica (1).
Para que o equipamento seja protegido contra sobrepressões e, com isso, contra sobrecargas,
a pressão máxima permitida deve ser limitada. Para isso é instalada uma válvula limitadora de
pressão (4).
Uma mola que funciona com força mecânica pressiona um obturador sobre o assento da válvu-
la. A pressão atuante dentro da tubulação age sobre a superfície de assento. Segundo a conhecida
equação F = p. a, o obturador é afastado de sua superfície de assento tão logo a força resultante da
pressão sobre a área se torne maior do que a força da mola. Desse modo, a pressão não se eleva
mais. A vazão deslocada pela bomba (1) passa através da válvula limitadora de pressão (4) e volta
direto para o reservatório (2).
Para que a velocidade de movimentação do êmbolo dentro do cilindro (5) possa ser modificada,
é necessário que a vazão que flui em direção a ele seja controlada. Para tanto, deve ser instalada uma
válvula reguladora de vazão (7). Através dessa válvula, a seção transversal da tubulação pode ser
modificada. Uma diminuição desta significa que, por unidade de tempo, uma menor quantidade de
óleo alcançará o cilindro (5). Conseqüentemente, o êmbolo dentro dele diminuirá sua velocidade. O
excesso de óleo que agora é deslocado da bomba (1) flui para o reservatório (2) através da válvula
limitadora de pressão (4).
No equipamento hidráulico ocorrem os seguintes tipos de pressão:
• Entre a bomba hidráulica (1) e a válvula de vazão (7), atua a pressão ajustada na válvula
limitadora de pressão (4).
• Entre a válvula reguladora de vazão (7) e o cilindro (5), atua uma pressão correspondente à
carga.
Na prática, não se representam os circuitos hidráulicos como mostrado na figura anterior.
Em vez de cortes simplificados, serão usados símbolos normalizados. A representação gráfica
de um circuito hidráulico com esta simbologia é denominada esquema hidráulico.
A representação, as funções e os significados dos diferentes símbolos de cada elemento são
estabelecidos pelas normas DIN 24300, DIN/ISO 1219 e ISO 5599.
SENAI-RJ 29
Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
Para uma melhor compreensão, apresentamos a seguir o esquema hidráulico do circuito ele-
mentar representado na figura anterior.
1. Bomba hidráulica
2. Reservatório
3. Válvula de bloqueio
4. Válvula limitadora
de pressão
5. Cilindrohidráulico
6. Válvula direcional
7. Válvula de vazão
M – Motor elétrico
5
7
6
3
1
2
4
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Hidráulica Básica – Instalações hidráulicas
SENAI-RJ 31
Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
Funções básicas do óleo hidráulico
Fluidos
hidráulicos
Nesta seção...
2
32 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
SENAI-RJ 33
Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
Funções básicas do óleo hidráulico
Requisitos dos óleos hidráulicos
O óleo hidráulico, numa instalação hidráulica, tem como principal função transmitir forças e
movimentos. Através das várias possibilidades de utilização e aplicação dos acionamentos hidráulicos,
exigem-se outras funções e propriedades do mesmo.
Como não existe óleo hidráulico ideal para todos os campos de utilização, é necessário conside-
rar características específicas para sua escolha. Só assim é possível uma operação sem falhas e
econômica.
1. Propriedade de lubrificação e proteção contra desgaste
O óleo deve ter condições de umedecer as peças móveis com uma película de lubrificante que
não se rompa. Essa película poderá romper-se devido a pressões altas, alimentação insuficiente de
óleo, baixa viscosidade e movimentos lentos ou muito rápidos de deslizamento. A conseqüência é o
desgaste por travamento.
2. Viscosidade
É a propriedade que um óleo tem de oferecer resistência contra o deslocamento laminar de duas
camadas vizinhas.
A característica mais importante na escolha de um óleo hidráulico é a viscosidade. Ela não
caracteriza a qualidade do produto em questão, mas define seu comportamento numa determinada
temperatura de referência. Para a escolha de componentes hidráulicos, é importante considerar os
valores máximos e mínimos de viscosidade indicados nos catálogos dos fabricantes.
34 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
3. Índice de viscosidade
O óleo também não deve ficar mais “viscoso” ou menos “viscoso”, no caso de variação de
temperatura, caso contrário fará variar a vazão em pontos de estrangulamento (alteração da veloci-
dade dos atuadores).
4. Comportamento viscosidade-pressão
A viscosidade de óleos hidráulicos altera-se com o aumento da pressão. Nas pressões acima de
200bar, esta propriedade precisa ser observada no planejamento das instalações. Com aproximada-
mente 400bar, já pode ser alcançado um valor dobrado da viscosidade.
5. Compatibilidade com materiais
O óleo deve apresentar alta compatibilidade com outros materiais utilizados em instalações hi-
dráulicas, como os usados para mancais, vedações, pinturas etc. Isso é aconselhável principalmente
porque o óleo pode vazar da instalação e entrar em contato com outras partes dela, como cabos
elétricos, peças mecânicas etc.
6. Resistência contra solicitação térmica
O óleo poderá aquecer-se durante a operação de instalação (se possível nunca acima de 80ºC).
Nos momentos de parada, ele esfriará novamente. Esses processos, repetidos, influem sobre a vida
útil do óleo, por isso, em muitas instalações, sua temperatura de operação é mantida constante por
meio de trocadores de calor (aquecimento e esfriamento).
7. Resistência às solicitações oxidantes
O processo de envelhecimento dos óleos hidráulicos minerais sofre a influência do oxigênio,
calor, luz e catalisação. Um óleo com alta resistência ao envelhecimento possui inibidores de oxida-
ção que evitam uma rápida recepção do oxigênio.
SENAI-RJ 35
Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
8. Baixa compressibilidade
O ar solubilizado transportado num óleo condiciona a compressão de sua coluna. Essa carac-
terística tem influência na precisão de acionamentos hidráulicos. Nos processos de comando e
regulação, a compressibilidade influi nos tempos de regulação. Se grandes volumes sob pressão fo-
rem abertos rapidamente, ocorrerão golpes de descarga de pressão na instalação.
9. Baixa formação de espuma
Pequenas bolhas de ar ascendentes poderão formar espuma na superfície do reservatório. Atra-
vés de uma correta construção (com divisórias, por exemplo, também conhecidas como chicanas) e
montagem das tubulações de retorno do reservatório, pode-se minimizar a formação de espuma. Os
óleos hidráulicos minerais possuem aditivos químicos que reduzem a espumação. A tendência de
formação de espuma no óleo aumenta através do envelhecimento, contaminação e água condensada.
Se a bomba utilizada succionar óleo espumante, poderão ocorrer pesadas falhas no sistema,
além da rápida danificação da bomba e dos demais componentes.
10. Baixa absorção e boa eliminação de ar
O óleo hidráulico, se possível, deve absorver e transportar pouco ar, mas eliminar rapidamente o
ar absorvido. Aditivos químicos favorecem grandemente essas exigências.
11. Alto ponto de ebulição e baixo ponto de vapor
Quanto mais alto for o ponto de ebulição do óleo hidráulico utilizado, maior poderá ser a tempe-
ratura máxima de operação da instalação.
12. Boa condutibilidade térmica
O calor gerado nas bombas, válvulas, motores, cilindros e tubulações deverá ser transportado
para o reservatório pelo óleo. O reservatório, através de suas paredes, irradia parcialmente o calor
gerado para o ambiente. Se as superfícies de irradiação não forem suficientes, precisam ser previs-
tos, à época da instalação, trocadores de calor (resfriadores) para evitar o sobreaquecimento da
instalação e do óleo hidráulico.
36 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
13. Não-higroscópio
Em instalações que operam com óleo hidráulico mineral, é necessário que este permaneça isen-
to de água, a fim de se evitar a ocorrência de falhas que podem levar à parada do sistema. A água
poderá invadir os cilindros e eixos pelas vedações, pelos trocadores de calor e também pela umidade
do ar condensado nas paredes do reservatório. Se o teor de água for maior que 0,2% do volume total,
deve ser feita a troca do óleo hidráulico.
Como a água tem um peso específico maior, poderá repousar no fundo do reservatório, durante
as paradas do equipamento (óleo e água não se misturam quimicamente). Se o registro de dreno do
reservatório for aberto cuidadosamente, a água sairá primeiro.
14. De difícil ignição (não-inflamável)
Instalações hidráulicas também são aplicadas em locais mornos e quentes, com locais de produ-
ção que operam com chama viva ou a temperaturas bem altas. Nesses casos, são utilizados óleos
hidráulicos com alto ponto de ignição (sintéticos), de difícil inflamabilidade ou não-inflamáveis.
15. Boa proteção contra corrosão
Os fabricantes de bombas, válvulas, motores e cilindros testam-nos com óleo hidráulico mineral,
que provoca nos componentes uma proteção corrosiva. A capacidade de proteção corrosiva dos
óleos hidráulicos minerais é obtida através de aditivos químicos, que formam uma película repelente à
água nas superfícies metálicas e neutralizam os produtos de decomposição corrosiva quando o óleo
envelhece.
16. Boa filtrabilidade
O óleo hidráulico de um sistema é filtrado permanentemente durante a operação – na entrada,
durante o retorno ou em ambas as situações – a fim de serem retiradas suas partículas sólidas. Esse
óleo e sua viscosidade têm influência sobre o tamanho e o material da malha do filtro.
17. Compatibilidade de troca com outros óleos hidráulicos
Através de mudanças ambientais ou novas leis, poderá ser necessário proceder à troca do óleo
hidráulico, em períodos diferentes dos praticados habitualmente. Nesses casos, os fabricantes dos
óleos e dos componentes hidráulicos deverão ser consultados quanto à compatibilidade do óleo e os
componentes do equipamento hidráulico, para as novas condições de aplicação e utilização.
SENAI-RJ 37
Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
Há casos em que todos os componentes, vedações e mangueiras precisam ser completamente
desmontados e limpos do óleo hidráulico antigo. Quando esse procedimento não for realizado corre-
tamente, pode ocorrer a falha total do equipamento.
18. Formação de lama
Os óleos hidráulicos e seus aditivos, durantetodo o tempo de operação, não se devem sedimentar
à formação de lama (efeito de adesão).
19. Favorecimento à manutenção
Os óleos hidráulicos necessitam de alto investimento de manutenção. Os óleos nos quais os
aditivos perdem rapidamente suas características ou se volatizam precisam ser controlados – através
de um processo muito simples – química ou fisicamente com maior freqüência.
20. Custo e disponibilidade
Basicamente, deveriam ser utilizados óleos de baixo custo, boa transmissão e distribuição de
energia. Isso é especialmente importante para a aplicação de equipamentos hidráulicos em regiões
não-industrializadas.
21. Baixa toxidade quanto ao vapor e após sua decomposição
Para evitar que os óleos hidráulicos causem danos à saúde e ao ambiente, devem ser observa-
das as instruções específicas na documentação dos fabricantes.
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Hidráulica Básica – Fluidos hidráulicos
SENAI-RJ 39
Hidráulica Básica – Filtros
Filtros
Filtros
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40 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
SENAI-RJ 41
Hidráulica Básica – Filtros
Filtros
A confiabilidade de uma instalação hidráulica depende fundamentalmente das condições de
limpeza do sistema, isto é, da filtragem.
A função do filtro é reduzir o nível de impurezas sólidas no sistema, dentro de um valor aceitável,
protegendo os outros elementos de um desgaste prematuro e assegurando o bom funcionamento do
circuito.
A tarefa de especificar os filtros e sua localização é tão importante quanto o próprio projeto do
sistema hidráulico e a especificação dos componentes. A ausência, a má localização e a especificação
incorreta dos filtros poderão comprometer a performance de um bom projeto.
 Não há como estabelecer uma especificação única e universal para os sistemas hidráulicos.
Os modernos equipamentos exigem óleos cada vez mais puros, para alcançarem-se pressões mais
altas e melhor performance e durabilidade.
Observação
Usando-se óleos mais puros, haverá maior precisão no controle da força hidráulica
e uma vida útil mais longa para seus componentes.
42 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
Fontes de contaminação
Falaremos, agora, das fontes de contaminação de um óleo, das quais podemos destacar três:
1. Contaminação externa
2. Montagem
3. Contaminação inicial
4. Contaminação interna
5. Desgaste
6. Óleo novo
7. Consertos
5
7
6
3
1
2
4
1
4
5
3
1
SENAI-RJ 43
Hidráulica Básica – Filtros
Fontes externas
O armazenamento prolongado do óleo em tambores, com variações de temperatura, provoca a
condensação da umidade do ar nele contido, podendo provocar corrosão, que acaba se misturando
com o óleo.
Os reservatórios “respiram” o ar ambiente, seja por variação de temperatura, seja pela variação
de nível, quando algum elemento acionador passa a atuar.
Em ambientes agressivos, como fundições, indústrias cerâmicas e de abrasivos, máquinas agrí-
colas e rodoviárias etc., esse tipo de contaminação atinge níveis críticos, exigindo cuidados extremos
para proteger o sistema.
As vedações e raspadores de hastes de cilindros, quando não são de boa qualidade ou estão
danificados, permitem a entrada de contaminantes no sistema.
Fontes internas
O desgaste das partes móveis das bombas, válvulas e cilindros provoca o desprendimento de partícu-
las metálicas, que entram em circulação junto com o óleo.
Quanto maiores forem as velocidades de escoamento, as pressões, as temperaturas e o tamanho das
partículas contaminantes, maior é esse efeito.
Além disso, as partículas maiores poderão ser trituradas quando se alojarem entre duas peças em
movimento, multiplicando o número de partículas agressivas em circulação no sistema.
A aeração do óleo hidráulico e a cavitação aceleram o processo de desgaste, com conseqüente
aumento da taxa de contaminantes metálicos, podendo até provocar a quebra total de outros componentes.
As falhas na pintura interna dos reservatórios permitem a formação de oxidação nas paredes e
tampa, por efeito da condensação da umidade do ar quando o sistema esfria.
É extremamente importante, portanto, que seja feita a lavagem do sistema após a manutenção e
antes de operar nas condições de pressão de trabalho. O sistema deve funcionar durante algumas horas e
sem pressão. Após essa operação, os filtros devem ser limpos (os laváveis) ou trocados (os descartáveis).
Drena-se o óleo hidráulico de lavagem e coloca-se, então, o fluido de trabalho para iniciar a operação
normal.
Manutenção
Encontram-se listadas, na página a seguir, algumas situações que, durante uma intervenção de
manutenção, podem ocasionar situações contaminantes e até a quebra do equipamento ou falhas de
funcionamento.
44 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
• Resíduos de solda provenientes de reparos em tubulação.
• Pedaços de estopa ou pano, resíduos de juntas ou anéis de vedação deixados durante a limpeza
 de tanques e peças.
• Vedantes utilizados no reparo de vazamentos – fitas de teflon, excesso de adesivos etc.
• Peças de pequeno tamanho que possam cair dentro do tanque ou da tubulação.
• Mangueiras e tubos deixados no chão sem tampões, e remontados sem a limpeza adequada.
• Manipulação dos componentes com as mãos sujas.
Ou seja, durante as intervenções devemos exercer um trabalho com o rigor que esse tipo de
instalação exige, seja ele baseado nas recomendações internas de cada setor ou nas orientações dos
fabricantes dos equipamentos utilizados no sistema.
Nível de contaminação
Antes de escolher os filtros e sua localização no sistema hidráulico, há necessidade de determi-
nar com clareza que quantidade e que tamanho das partículas devem ser retirados do óleo hidráulico
ou, em outras palavras, que nível de contaminação o sistema pode tolerar.
Para estabelecer critérios e codificar a comunicação, foram criadas as classes do grau de
contaminação do óleo hidráulico, podendo ser atribuída a cada sistema ou a cada aplicação uma
classe do grau de contaminação máxima a que o óleo hidráulico deve atender.
Muitas organizações, como ISO, ASTM, DIN e AIA, estabelecem suas próprias classificações,
variando sensivelmente o número atribuído e o limite de contaminação por classe, sendo que este
limite é determinado pela contagem de partículas por 100ml de amostra de óleo hidráulico.
Grau de contaminação do óleo hidráulico
A análise da quantidade de partículas sólidas no óleo hidráulico é definida com o auxílio de
sistemas de classificação (classes padronizadas de limpeza).
As normalizações mais difundidas hoje são a ISO-DIN 4406 e a NAS 1638.
Classificação conforme a ISO-DIN 4406
Aqui constatam-se cumulativamente as partículas maiores que 5µm e menores que 15µm e as
maiores que 15µm em 100ml de óleo hidráulico.
Em poder dos dois números de partículas, é definida a classe de pureza do óleo hidráulico. Para
a classificação estão disponíveis 26 faixas. A denominação da classe de limpeza se compõe somente
de dois números. O primeiro indica a faixa para o tamanho das partículas maiores que 5µm e menores
que 15µm, e o segundo para as partículas maiores que 15µm.
SENAI-RJ 45
Hidráulica Básica – Filtros
2 5 10 15 20
20
19
18
17
16
15
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9
8
7
6
5
4
3
2
1
Classificação conforme a NAS 1638
Para a classificação do óleo hidráulico estão disponíveis 13 classes de limpeza. Em cada classe
é indicado um determinado número de partículas (por 100ml) para cada uma das faixas de tamanhos
definidos.
As tabelas a seguir mostram as classes de limpeza conforme a ISO-DIN 4406 e a NAS 1638.
Tabela conforme ISO-DIN 4406
N
º 
de
 p
ar
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as
 p
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 1
00
m
l >
 v
al
or
 in
di
ca
do
Cl
as
se
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co
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am
in
aç
ão
Tamanho da partícula em µm
5
2,5
1,3
6,4
3,2
1,6
8
4
2
5
2,5
1,3
6,4
3,2
1,6
8
4
2
106
105
104
103
102
101
1
13/9
46 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
Como informação, podemos dizer que, na prática, sistemas de baixa pressão funcionam com
níveis de contaminação mais altos do que os dealta pressão. Todos os componentes utilizados em um
sistema hidráulico, para operarem de uma forma confiável, devem possuir uma determinada tolerân-
cia à condição de contaminação.
Isso indica que devemos obedecer a determinados critérios para poder especificar corretamente
os filtros e suas localizações.
Tipos de filtro
Após analisar as fontes de contaminação a que o sistema está exposto e determinar o nível de
contaminação dado pelas condições de trabalho e os tipos de equipamentos utilizados, podemos espe-
cificar a posição mais adequada dos filtros.
Filtros químicos
Esse tipo de filtro é utilizado em raras ocasiões, quando se quer uma limpeza absoluta do óleo
hidráulico. Como sabemos, o óleo mineral pode tornar-se ácido, alcalino etc.
00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
125
250
500
1000
2000
4000
8000
16000
32000
64000
128000
256000
512000
1024000
22
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89
178
356
712
1425
2850
5700
11400
22800
45600
91200
182400
4
8
16
32
63
126
253
506
1012
2025
4050
8100
16200
32400
1
2
3
6
11
22
45
90
180
360
720
1440
2880
5760
0
0
1
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
Tabela conforme NAS 1638
 5-15 15-25 25-50 50-100 >100
Classe
de limpeza
Tamanho da partícula em µm
SENAI-RJ 47
Hidráulica Básica – Filtros
Filtros mecânicos
O filtro mecânico é aquele no qual mais nos deteremos, por sua aplicação ser obrigatória em
todos os sistemas hidráulicos.
Esse tipo de filtro é constituído de uma série de “malhas” ou poros. Chamamos de mesh a
quantidade de poros por polegada quadrada do filtro.
Características do filtro
Uma tela de filtro é classificada a partir de sua capacidade de filtrar, isto é, pela vazão e abertu-
ra, sendo atribuído um número a cada tipo de malha ou seu equivalente. Quanto maior for o número
da malha, mais fina é a tela.
Os filtros feitos de material que não seja tela de arame são classificados pelo seu tamanho em
mícrones. Um mícron equivale a um milionésimo (1/1.000.000) de metro. Para se ter uma idéia de
grandeza, a menor partícula que o olho humano pode ver mede aproximadamente 40µm.
Abaixo, mostramos o princípio de funcionamento do filtro. Na Figura a, temos um filtro comum,
que retém as partículas maiores e deixa passar as menores. Na figura b, podemos observar uma
sucessiva em que a abertura dos poros vai diminuindo e retendo as partículas cada vez menores, até
efetuar a filtragem total ou quase total do óleo hidráulico. Em ambos os casos, constatamos que
existem poros em que houve um acúmulo grande de impurezas – quando isso acontece com a maioria
dos poros, devemos limpar ou trocar o filtro.
O filtro químico nada mais é do que um reator que anula o efeito ácido ou básico do óleo,
transformando a substância nociva em água e cloreto de sódio, efetuando, a seguir, a separação
desses últimos, deixando passar apenas óleo mineral puro.
Poros
48 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
As figuras abaixo são exemplos da filtragem comum e da sucessiva.
Na figura abaixo, encontramos vários tamanhos de filtro em mícrones, com as malhas padronizadas.
 Filtragem comum Filtragem sucessiva
Tamanho comparativo das partículas micrônicas
(AUMENTO DE 500 VEZES)
malha 100
malha 200
malha 325
 2µm
5µm
8µm
25µm
Tamanhos comparativos
Limite de visibilidade (a olho nu)....................................................................................... 40µm
Células brancas do sangue............................................................................................... 25µm
Células vermelhas do sangue............................................................................................ 8µm
Bactéria........................................................................................................................ 2µm
Equivalência linear
1mm............................................................. 0,0394”............................................. 1.000µm
1µm.............................................................. 3,94 x 10-5”........................................ 0,001mm
1” ................................................................ 25,4mm............................................. 25.400µm
Medidas das telas
Malhas/cm Nº malha Abertura (mm) Abertura (µm)
20.61........................................
28.52........................................
39.76........................................
56.24........................................
78.74........................................
106.40........................................
127.16........................................
50............................................
70........................................
100........................................
140........................................
200........................................
270........................................
325........................................
0,297........................................
0,210........................................
0,150........................................
0,105........................................
0,075........................................
0,053........................................
0,044........................................
297
210
150
105
75
53
44
SENAI-RJ 49
Hidráulica Básica – Filtros
Especificações da capacidade de filtragem
Quando especificamos um filtro em µm, estamos nos referindo à sua especificação nominal.
Um filtro de 10µm, por exemplo, reterá a maioria das partículas de 10µm e as maiores que essa
medida.
A capacidade absoluta, entretanto, define o diâmetro da maior partícula esférica capaz de pas-
sar pelo filtro nas condições especificadas de teste. Comparando com o exemplo de 10µm (nominal),
o filtro absoluto será um pouco maior, com capacidade de retenção em torno de 25µm.
A especificação absoluta refere-se, efetivamente, ao tamanho da maior abertura ou porosidade
do filtro, e é um fator importante somente quando for imperativo que nenhuma partícula de um
tamanho específico possa circular no sistema.
Aplicações dos filtros
Em um sistema hidráulico, os filtros podem estar localizados em três linhas distintas, as quais
darão nome a eles:
• Na linha de sucção (filtro de sucção).
• Na linha de pressão (filtro de pressão).
• Na linha de retorno (filtro de retorno).
Filtro para linha de sucção
Sua função é impedir que partículas sólidas a partir de determinado tamanho sejam succionadas
e passem pela bomba, podendo danificá-la prematuramente.
Esse filtro é instalado na tubulação de sucção e antes da bomba. Normalmente se encontra
instalado dentro do reservatório, abaixo do nível do óleo hidráulico. Há também filtros para linha de
sucção que são montados fora do reservatório, bem próximo à bomba, permitindo o acesso ao
elemento filtrante sem que seja necessário mexer na tubulação.
O filtro de sucção permite obter somente uma proteção funcional da bomba. A necessária
proteção contra desgaste precisará ser garantida por filtros que estejam instalados na linha de
pressão, retorno ou sucção.
Devido à sensibilidade de subpressão nas bombas, o diferencial de pressão no filtro não pode-
rá ser grande. Por isso é necessário, quase sempre, que sejam instaladas grandes superfícies
filtrantes. E deve-se restringir a retenção de partículas grandes, geralmente acima dos 100µm.
O projeto de instalação do filtro de sucção deve permitir que sua inspeção seja realizada
facilmente. Além disso, deve evitar paradas demoradas, como acontece na drenagem do reserva-
tório, por exemplo.
50 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
Filtro para linha de pressão
Existem filtros para uso em linhas de pressão que podem reter partículas bem menores do
que as retidas pelos filtros de sucção. Estão localizados logo após a saída da bomba, devendo, portan-
to, suportar a pressão máxima do sistema. Por essa razão, são mais caros.
Eles protegem o sistema, exceto a bomba, e são indicados para as condiçõesnas quais são
utilizados equipamentos muito sensíveis às impurezas.
Após determinado período de funcionamento do sistema, poderá haver um entupimento parcial
do filtro. Com isso, a bomba succionará uma quantidade de óleo hidráulico menor do que aquela
requerida, e terá sua vida comprometida devido à cavitação.
Por isso, na prática, devemos escolher um filtro que permita uma vazão máxima igual a três
vezes a vazão nominal da bomba. Esse tamanho de filtro assegura um bom tempo de uso, sem ser
necessária a troca ou limpeza em curtos períodos.
Para que não surjam dificuldades no caso de um entupimento do elemento filtrante ou na partida
a frio da bomba, a esses elementos do filtro de sucção podem ser acopladas válvulas de retenção
simples, em paralelo (by pass). Essas válvulas abrem passagem para o óleo hidráulico, uma vez que é
atingida a pressão de abertura quando o filtro se encontra saturado de sujeira. O óleo hidráulico vence
a pressão da mola e passa livremente. Na realidade, essa válvula de retenção atua como proteção para
evitar o bloqueio total do fluido causado pelo elemento filtrante, o que representaria um dano mais grave
do que a não-filtragem do óleo. Esse tipo de válvula também é utilizado em filtros de pressão e retorno.
Na figura a seguir, podemos ver que o elemento filtrante (3) é provido de uma rosca para conexão
(2), e que o óleo é succionado através dele, de forma que apenas o óleo filtrado chega ao sistema (1).
Na Fig. a, temos o filtro de sucção simples.
Na Fig. b, filtro de sucção com by pass.
SIMBOLOGIA
1
2
3
SENAI-RJ 51
Hidráulica Básica – Filtros
Este tipo de filtro também pode conter uma válvula de retenção simples em by pass funcionando
como válvula de proteção. O óleo hidráulico é obrigado a passar pelo elemento filtrante, até que este
esteja obstruído, ocasionando a abertura da válvula pelo acionamento da mola.
Na figura a seguir, podemos dizer que o filtro consiste basicamente de um cabeçote (1), de uma
carcaça com rosca (2), para o recolhimento de impurezas, e de um elemento filtrante (3).
Filtro para linha de retorno
Sua função é retirar do óleo hidráulico todas as partículas que são desprendidas pelo próprio sistema.
São úteis principalmente em sistemas que não têm grandes reservatórios, a fim de permitir o assenta-
mento dos contaminadores. Um filtro de retorno é praticamente obrigatório em sistemas que utilizam
bombas de alto rendimento, pois elas possuem tolerâncias pequenas em suas peças e não podem ser
protegidas somente com um filtro de sucção.
Para evitar que o elemento não funcione, devido ao aumento da viscosidade nas partidas, quan-
do o óleo hidráulico está frio, ou quando o elemento entope, por efeito da sujeira retirada do sistema,
os filtros de retorno devem ter uma válvula de retenção simples em by pass.
1
4
2
3
AB
52 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
A
B
Na figura abaixo, podemos ver o flange de fixação (1), a carcaça (2), juntamente com a cone-
xão de saída do óleo hidráulico. Uma das grandes vantagens desse filtro é seu fácil acesso e, portan-
to, sua facilidade de manutenção. Desmontando-se a tampa (3), o elemento filtrante (4) pode ser
retirado facilmente.
Também é extremamente importante que o recipiente coletor envolva o elemento filtrante. Com
a retirada do elemento, o recipiente também sai, impedindo desta forma que as impurezas, já separa-
das e destacadas, retornem ao reservatório.
Para evitar paradas de máquinas na manutenção ou substituição, também são empregados fil-
tros duplos. Nesse caso, dois filtros são ligados em paralelo. Com a ligação do segundo elemento, o
primeiro elemento pode ser substituído sem que seja necessário parar a máquina.
3
1
2
4
SENAI-RJ 53
Hidráulica Básica – Filtros
Simbologia para filtros de pressão e de retorno
Filtro sem indicador de
contaminação, sem
válvula by pass
Filtro sem indicador de
contaminação, com
válvula by pass
Filtro com indicador elétrico
de contaminação
Filtro com indicador ótico de
contaminação, com válvula by pass
Filtro com indicador elétrico de
contaminação, com válvula by pass
Filtro duplo, sem indicador de
contaminação, com válvula by pass,
com seleção
A
B
A
B
A
B
Filtro com indicador ótico
de contaminação
A
B
P
2
1
3
PE
1 2
A
B
P
2
1
3
PE
54 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Filtros
SENAI-RJ 55
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Reservatório do óleo
hidráulico
Funções do reservatório
Acessórios do reservatório
Nesta seção...
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56 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
SENAI-RJ 57
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Funções do reservatório
Um reservatório de óleo hidráulico possui várias funções, e a mais evidente delas é como depó-
sito. Esse tipo de reservatório possui espaço suficiente para comportar todo o óleo do sistema e mais
uma reserva, mantendo-o limpo e a temperatura de operação apropriada.
Armazenamento do óleo
O volume de óleo no reservatório deve ser suficiente e no nível adequado para atender ao
sistema todo, permitindo um bom funcionamento e suprindo todas as necessidades.
SIMBOLOGIA
58 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Dimensionamento
Uma regra prática de dimensionamento do reservatório é fazer com que o volume do óleo seja
igual ou maior que cinco vezes a vazão da bomba que alimenta o sistema. Por exemplo, seja um
sistema hidráulico qualquer que possua uma bomba que fornece uma vazão de 22,71 l/m; o volume
mínimo desse reservatório deverá ser de: 22,71 x 5 = 133,55l.
Essa regra, entretanto, nem sempre pode ser aplicada. Sistemas mais complexos, com muitos
cilindros e linhas de transmissão muito grandes, como os aeronáuticos, por exemplo, devem ser estu-
dados como casos particulares, levando-se sempre em consideração o fato de que não se deve ter
óleo hidráulico a mais, nem a menos.
Dissipação de calor
A geração de calor em excesso em um sistema hidráulico pode ser justificada por vários fatores:
perdas mecânicas na bomba, restrição na linha devido às curvas mal-elaboradas, introdução de válvu-
las reguladoras de pressão ou vazão; manifolds com excesso de válvulas; fricção nas vedações
internas dos cilindros etc. Grande quantidade do calor gerado pelo sistema é levada para o reservató-
rio através do próprio fluxo do óleo.
O volume de óleo no reservatório deve ser suficiente para permitir uma circulação interna dele,
que retorna muito aquecido, o que permite uma certa dissipação de calor antes que ele seja recalcado
novamente para o sistema.
Nunca se deve colocar o duto de retorno próximo ao de sucção, pois o óleo que retorna ao
reservatório volta imediatamente para o circuito, sem efetuar a troca de calor. Como conseqüência,
teremos um sistema superaquecido, que em pouco tempo fará o equipamento entrar em pane. Um
artifício usado para evitar isso é a introdução de uma chicana vertical, que obriga a circulação do óleo
quando ele retorna.
Ar
Radiação
Fluido
Condução
SENAI-RJ 59
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Precipitação das impurezas
Quando o óleo hidráulico retorna para o reservatório, sua velocidade pode decrescer muito. Dessa
maneira, a precipitação das impurezas no fundo do tanque de decantação torna-se fácil.
Quando óleo circula no interior do tanque, deve percorrer uma trajetória que permita a diminuição de
sua velocidade. Isso facilita a deposição de impurezas no fundo do tanque. Essas impurezas precipitadas
formam uma espécie de borra, que dificulta a dissipação térmica. Assim, no momento da troca do óleo,
deve-se efetuar a limpeza do tanque a fim de se remover essa borra.
Trocador de calor à base de água
Às vezes, quando as temperaturas de operação são críticas ou o sistema não tem capacidade de
dissipar o calor gerado, precisamos utilizar trocadores de calor.
Tomadas de óleo
Tomadas de água
Tubo de aço
Tubos
Placas
Tubos
Duto de retorno
Duto de sucção
Conexão
Precipitação
60 SENAI-RJHidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Resistência estrutural
Quando uma unidade hidráulica é projetada, a resistência estrutural do reservatório torna-se
muito importante, pois muitas vezes utilizamos o tanque como suporte de seus componentes, por
exemplo: conjunto moto-bomba, válvulas, trocadores de calor etc.
Circulação interna de ar
Todo reservatório hidráulico deve possuir um respiro em sua base superior. Quando succionamos
o óleo para o sistema, seu nível decresce, e o espaço antes ocupado por ele deve ser ocupado por ar,
pois do contrário pode-se formar uma pressão negativa, impedindo-se a sucção do óleo. Na condição
oposta, quando ocorre o retorno do óleo ao reservatório, o nível novamente se elevará, e teremos de
desocupar algum espaço para que isso ocorra, pois do contrário pode ocorrer uma contrapressão na
linha de retorno. Em outras palavras, a pressão interna do reservatório deverá ser sempre igual à
pressão atmosférica, excetuando-se, evidentemente, o caso de termos um reservatório pressurizado.
Esse espaço deve ser ocupado ou desocupado pelo ar atmosférico, e assim justifica-se a utilização do
respiro.
Filtragem de sucção
O óleo hidráulico deve estar sempre livre de impurezas, pois elas podem encurtar a vida útil de
todo o sistema. A função do filtro de sucção é livrar o óleo dessas impurezas, a fim de assegurar o
bom funcionamento do circuito. Ele encontra-se instalado no reservatório, e impede que os corpos
sólidos de maior tamanho sejam succionados pela bomba, danificando-a totalmente. As malhas des-
ses filtros não devem ser muito apertadas, pois podem causar problemas na sucção da bomba hidráu-
lica. A abertura mais usada para esses filtros é a de 150µm.
O filtro de sucção deve estar instalado abaixo do nível do óleo hidráulico. Recomenda-se que a
cota mínima “h” do nível do óleo ao filtro seja de uma vez e meia o diâmetro do duto de sucção – se
o duto de sucção é de 76,2mm, por exemplo, a cota “h” deverá ser de 114,3mm. Outra recomendação
é quanto à cota “h
1
”, que deve ser de no mínimo 50mm, a fim de impedir que as impurezas precipita-
das no fundo do reservatório entupam a parte inferior do filtro.
SENAI-RJ 61
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Se o filtro de sucção não estiver completamente submerso no óleo hidráulico, devemos introduzir
uma grande quantidade de ar no sistema. Se, entretanto, o filtro estiver mergulhado a uma altura
muito pequena, podemos ter a formação de vórtice (redemoinho) na sucção, o que também acarreta-
rá a entrada de ar.
Caso seja impossível observar uma dessas duas condições da cota “h”, costuma-se introduzir no
reservatório uma chicana horizontal um pouco abaixo do nível do óleo, pois dessa forma, mesmo que
ocorra a formação de um vórtice, ele se extinguirá antes de chegar ao filtro.
Duto de sucção
Respiro
Nível do óleo
h
Filtro
h
1
62 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Acessórios do reservatório
Em um reservatório, podemos encontrar diversos acessórios que auxiliam o trabalho do sistema
hidráulico.
Duto de sucção
Respiro
Nível mínimo
Vórtice
Filtro
Chicana
horizontal
Junta de vedação
Linha de retorno
 principal
Linha
de sucção
Linha de retorno
dos drenos
Tubo de respiro
Placa de suporte do
motor da bomba
Chicana
Filtro de sucção
Bujão de dreno
Visor de nível
do óleo
Tampa removível
para limpeza
SENAI-RJ 63
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Bocal de abastecimento com respiro
No passado, dava-se pouca atenção a esses filtros em instalações hidráulicas. Eles, entretanto,
são um dos principais elementos na filtração do óleo. Uma parte considerável da contaminação in-
gressa em equipamentos hidráulicos através de dispositivos de aeração não-apropriados. Providênci-
as construtivas, como a pressurização de reservatórios, são muitas vezes antieconômicas, diante dos
filtros de ar de alta eficiência hoje disponíveis.
Conforme a classe de limpeza exigida, os filtros são equipados com diferentes elementos de
troca. Os filtros de ar e preenchimento consistem basicamente de um elemento filtrante (1), para
filtrar o ar que abastece o reservatório, e de uma tela de preenchimento (3), para retenção da grossei-
ra contaminação no preenchimento da instalação. Esses filtros são fornecidos em vários graus de
SIMBOLOGIA
1. Elemento filtrante
2. Indicador de contaminação
3. Tela de preenchimento
4. Carcaça do filtro
5. Parafusos de fixação
2
4
1
5
3
É através dele que podemos encher o reservatório com o óleo hidráulico.
Normalmente, o bocal de abastecimento está combinado com o respiro, que é um elemento
fundamental, já que mantém a pressão atmosférica no interior do reservatório, esteja ele cheio ou
vazio. Em seu interior há uma tela fina para impedir a penetração de corpos estranhos no reservatório.
64 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
SIMBOLOGIA
filtração, de modo a cumprir as normas que especificam o mesmo grau de limpeza para o filtro do
sistema e o filtro de ar.
Nos casos em que o reservatório é pressurizado, não utilizamos o respiro, e sim uma válvula
para regular a pressão interna, com níveis em torno de 1 a 2 PSI.
Porta de inspeção
Permite o acesso interno ao tanque para sua manutenção.
Dreno
Por ele escoamos todo o volume de óleo hidráulico do reservatório.
Visor de nível
Permite a inspeção visual do nível de óleo do reservatório. Atualmente, esses visores possuem
também termômetro, para a inspeção visual da temperatura do óleo.
SENAI-RJ 65
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
Filtro de sucção
Efetua a filtragem do óleo hidráulico, retendo os componentes na linha de sucção da bomba.
Normalmente, são instalados dentro do reservatório, mas em alguns casos podem ser encontrados
fora dele, próximo à bomba.
SIMBOLOGIA
SENAI-RJ 67
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Interligações do
sistema hidráulico
Tubulações
Conexões
Nesta seção...
5
68 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
SENAI-RJ 69
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Tubulações
1. O diâmetro externo de um tubo
rígido é o mesmo, mudando apenas
a espessura da parede, para uma
determinada bitola. Ele é sempre
maior que o tamanho citado (em po-
legadas)
2. A bitola nominal corresponde
aproximadamente ao diâmetro in-
terno de um tubo extrapesado
 PADRÃO EXTRAPESADO EXTRAPESADO DUPLO
Para que o óleo possa percorrer todo o circuito, não bastam os componentes de armazenamento,
bombeamento, distribuição, acionamento etc. É necessário interligá-los, e para isso devem-se usar
tubos, conexões e elementos de vedação, conforme veremos a seguir.
A tubulação é utilizada para o transporte do óleo hidráulico aos diversos componentes do siste-
ma. É importante que tanto a tubulação como seus acessórios sejam adequadamente dimensionados,
a fim de proporcionar a máxima eficiência e o menor número de problemas de operação.
Para tal, há três tipos de tubos:
• Rígidos.
• Semi-rígidos.
• Flexíveis.
Tubos rígidos
São tubos que não aceitam nenhuma curvatura, por maior que seja o raio, portanto, se para sua
instalação forem necessários alguns desvios, deveremos realizá-los por meio de conexões.
O encanamento e as conexões são classificados conforme a bitola nominal e a espessura da
parede. Originalmente, uma bitola de tubo tinha apenas uma espessura de parede e indicava seu
diâmetro interno real. Posteriormente, os tubos foram fabricados com três espessuras de parede:
70 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Atualmente, a espessura da parede é expressa por um número Schedule. Esses números são
padronizados pela American National Standard Institute (ANSI), e variam de 10 a 160, cobrindo dez
conjuntos de espessura. O diâmetro externo do tubo permanece constante, sendo modificada apenas
a espessura da parede, para uma mesma bitola nominal.
O nominal desses tubos refere-sea seu diâmetro externo. O interno é igual ao externo menos
duas vezes a espessura da parede.
A tabela abaixo fornece os diâmetros externos e internos para cada diâmetro nominal dentro do
padrão Schedule.
1/8
1/4
3/8
1/2
3/4
1
11/4
11/2
2
21/2
3
31/2
4
5
6
8
10
12
10,29
13,72
17,15
21,34
26,67
33,40
42,16
48,26
60,33
73,03
88,90
101,60
114,30
141,30
168,28
219,08
273,05
323,85
6,38
9,25
12,52
15,80
20,93
26,65
35,05
40,89
52,50
62,71
77,93
90,12
102,26
128,19
154,05
205,00
258,88
306,83
5,46
7,67
10,74
13,87
18,85
24,31
32,46
38,10
49,25
59,00
73,66
85,44
97,18
122,25
146,33
193,68
247,65
298,45
6,40
11,02
15,22
22,76
27,94
38,18
44,98
103,20
Bitola
nominal
(pol)
Diâmetro
externo
do tubo
(mm)
Diâmetro interno
Padrão Extrapesado Extrapesado
duplo
1/8
1/4
3/8
1/2
3/4
1
11/4
11/2
2
21/2
3
31/2
4
5
6
8
10
12
10,29
13,72
17,15
21,34
26,67
33,40
42,16
48,26
60,33
73,03
88,90
101,60
114,30
141,30
168,28
219,08
273,05
323,85
SCHED SCHED SCHED SCHED SCHED SCHED SCHED SCHED SCHED SCHED
10 20 30 40 60 80 100 120 140 160
Padrão
schedule 40
Extrapesado
duplo
schedule 160
Extrapesado
schedule 80
Comparação
6,83
9,25
12,52
15,80
20,93
26,65
35,05
40,89
52,50
62,71
77,93
90,12
102,26
128,19
154,05
202,72
254,51
303,12
5,46
7,67
10,74
13,87
18,85
24,31
32,46
38,10
49,25
59,00
73,66
85,45
97,18
122,25
146,33
193,68
247,65
298,90
206,38
260,35
311,15
205,00
257,45
307,09
198,45
247,65
293,30
188,95
236,58
281,03
 92,05
115,30
139,73
182,60
230,23
273,05
177,83
222,25
266,70
11,84
15,60
20,70
29,46
33,99
42,90
53,98
66,65
87,33
109,55
131,80
173,05
215,90
257,20
Bitola
nominal
(pol)
Diâmetro
externo
do tubo
(mm)
Diâmetro interno
SENAI-RJ 71
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Tubos semi-rígidos
A combinação adequada de características do tubo interno, reforço e cobertura gera vários tipos
básicos de mangueira, com desempenhos distintos para pressões específicas.
1. A camada exterior é de
borracha sintética, e é usada
para proteger
2. A segunda camada é de
arame ou tecido trançado
3. Para pressões mais altas são
adicionadas outras camadas
4. A camada interna é sempre confeccionada com
material compatível com o óleo hidráulico utilizado
Esses tubos permitem curvaturas, que diminuem sensivelmente a necessidade de conexões,
minimizando assim os vazamentos. Normalmente são utilizados tubos de aço sem costura, que ofere-
cem vantagens bem visíveis sobre uma instalação feita com tubos rígidos. Eles podem ser dobrados,
montados e desmontados freqüentemente, sem problemas de vedação.
Como sua quantidade de conexões é reduzida, nos sistemas de baixa vazão eles suportam pres-
sões mais elevadas e conduzem o fluxo ocupando menos espaço com peso menor. Entretanto, são
mais caros, assim como as conexões que os acompanham.
A especificação para tubos semi-rígidos refere-se ao diâmetro externo. As medidas disponíveis
são encontradas em incrementos de 1/16” e 1/8” para até 1” de diâmetro externo e 1/4” para diâme-
tros maiores que 1”, em várias espessuras de parede para cada tamanho. O diâmetro interno é igual
ao diâmetro externo menos duas vezes a espessura da parede.
Tubos flexíveis: mangueiras
As mangueiras são utilizadas para muitos tipos e categorias de serviço, principalmente no caso
de as linhas estarem sujeitas a movimentos. Porém, também podem ser aplicadas a linhas de curta
distância ou a situações que necessitem de amortecimento de choques.
As mangueiras utilizadas na condução de óleos hidráulicos sob pressão são constituídas de três
elementos básicos:
• Tubo interno.
• Reforço.
• Cobertura.
72 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Tubo interno
Propicia a condução do óleo hidráulico e deve ser compatível com ele. Normalmente é fabricado
com borrachas sintéticas de alta resistência.
Reforço
Oferece resistência às condições de pressão. Pode ser constituído de uma ou mais camadas (de
borracha sintética, trançados têxteis ou fios de aço), dependendo das faixas de pressão a que a
mangueira vai ser submetida.
Cobertura
Tem como principal função a proteção do reforço e do tubo interno contra danos causados por
ação química e/ou abrasão. Normalmente, é fabricada com borrachas sintéticas de alta resistência.
Instalação das mangueiras
A operação segura e a vida dos circuitos montados quando se utilizam mangueiras dependem
da observação dos seguintes cuidados:
1. Deve-se selecionar a mangueira considerando:
. As pressões.
. A faixa de temperatura.
. Os raios de curvatura.
2. Na especificação dos terminais é necessário:
. Montar mangueiras com uma pequena folga porque, pressionadas, elas apresentam varia-
 ções no comprimento. Além disso, não se devem montar mangueiras torcidas.
. Dar atenção ao raio de curvatura mínimo especificado para cada tipo de mangueira, e ao
se calcular seu comprimento, lembrar-se de que os terminais não são flexíveis.
. A utilização adequada de terminais curvos deve seguir os exemplos das figuras a seguir.
SENAI-RJ 73
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Montagem de mangueiras
Figura 1 Figura 2
Figura 3 Figura 4
Errado
Certo
Errado Certo
Errado
Certo
Errado
Certo
Errado
Certo
74 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Conexões
Conexões para tubos rígidos
Causas de falhas em mangueiras
As principais causas de falhas em mangueiras e em seus terminais são:
• Utilização em faixa de pressão não-recomendada.
• Utilização em faixa de temperatura não-recomendada.
• Utilização com óleos hidráulicos não-compatíveis.
• Utilização com raio de curvatura inferior ao mínimo recomendado.
• Mangueira com diâmetro interno abaixo do recomendável.
• Erro de montagem da mangueira e do terminal.
• Instalação inadequada.
• Alinhamento inadequado.
• Mangueira torcida.
• Ação abrasiva sobre a mangueira.
• Uso inadequado.
Como os tubos rígidos só podem ter roscas machos e não podem ser dobrados, são usados
vários tipos de conexões para uni-los e modificar-lhes a direção. Normalmente, as conexões possuem
roscas fêmeas para acoplamento com tubos, embora existam também conexões com roscas machos
para alguns tipos de montagem em válvulas e bombas, e também para certas interligações entre
conexões.
As conexões, num circuito, representam vários pontos para ocorrência de vazamento, especial-
mente para altas pressões. As conexões rosqueadas são usadas normalmente até 1 ¼”. Para bitolas
maiores, elas são substituídas por flanges soldadas aos tubos. Usam-se gaxetas ou anéis O para
vedá-los.
SENAI-RJ 75
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
2. Um niple faz ligações
curtas entre componentes
ou conexões 3. Um tê é utilizado
para efetuar ligações
em paralelo
4. Um cotovelo de 90º
é usado para mudar a
direção. Existem também
cotovelos de 45º e 60º
1. Um bujão é usado para
tapar um orifício ou uma
conexão aberta que não
esteja sendo usada
5. Uma união possui duas
roscas separadas por uma porca
externa, a fim de se efetuar
uma ligação sem a necessidade
de girar o tubo
Parafusos
Arruelas
de pressão
Anel ”O”
Flange
Parafusos Arruelas
de pressão
Anel ”O”
Flange
Tubo rígido
Solda
Conexões rosqueadas – Tipo reto
Conexões soldadas – Tipo reto
76 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
As roscas de tubos rígidos são cônicas, ao contrário das presentes em tubos semi-rígidos e em
algumas conexões de mangueiras, que normalmente têm roscas paralelas. As juntas são vedadas pela
adaptação entre as roscas machos e fêmeas, quando estas são apertadas.
Quando se desenrosca uma junção, o tubo precisa ser apertado um pouco mais, para se obter
novamente a vedação. Freqüentemente isto requer uma substituição de parte do encanamento com
as seções um pouco mais longas. Entretanto, essa dificuldade é superada pelo uso de fita de teflon ou
outros materiais para vedar novamente asjuntas dos tubos defeituosos.
É necessário o uso de machos e de tarraxas especiais para a abertura das roscas cônicas do
sistema hidráulico. As roscas são do tipo “vedação seca”. Estas são diferentes das roscas standard,
pois seus fundos e topos se tocam antes dos flancos, e isso evita a folga espiral.
1. As roscas machos
cônicas na parede
externa dos tubos...
2. ...penetram nas roscas fêmeas
das conexões ou diretamente
nas dos componentes hidráulicos,
que também são cônicas.
3. Assim que a união é
efetuada, ocorre um ajuste
entre as roscas, garantindo a
vedação da conexão.
4. Nas roscas tipo standard os
flancos entram em contato primeiro.
6. Quando as roscas são do tipo “vedação
seca”, seu fundo e suas pontas se tocam
primeiro, eliminando a folga espiral.
5. Poderá haver uma folga espiral
ao redor das roscas.
SENAI-RJ 77
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Conexões para tubos semi-rígidos
Conexão biselada a 37º
Invertida
A vedação não ocorre por roscas, e sim por conexões de diversos tipos. Algumas dessas cone-
xões vedam pelo contato de metal com metal, e são conhecidas como conexões de compressão.
Podem utilizar tubos com ponta biselada ou não. Outras usam anéis tipo “O” ou retentores. Além das
conexões rosqueadas, os flanges também são usados para serem soldados aos tubos de dimensões
maiores. A conexão biselada de 37º é a mais comum para tubos que possam ter a extremidade
moldada para esse ângulo.
As conexões representadas nas figuras abaixo são vedadas pela compressão da extremidade do
tubo previamente aberto em forma de funil e apertado através de uma porca sobre a superfície cônica
existente na extremidade do corpo da conexão.
A luva ou extensão da porca tem como função suportar o tubo a fim de diminuir a vibração. A
conexão biselada padrão 45º é utilizada para pressões muito altas, e também é feita num desenho
invertido com roscas machos na porca de compressão.
Padrão
Conexão biselada a 45º
78 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
O conector com anel O de rosca reta pode ser usado quando um componente hidráulico for
equipado com pórticos de rosca paralela. Podem-se ainda usar juntas, conforme mostra a figura a
seguir. Isto é ideal para a aplicação de alta pressão, pois a vedação é comprimida com o aumento da
pressão.
Conexões de compressão de luva ou com anel de borracha O são usadas em tubos que não
possam ser biselados ou simplesmente para evitar a necessidade de afunilá-los. Existem várias cone-
xões de compressão com anel de penetração e juntas de compressão cuja vedação é assegurada por
anéis tipo O, conforme está explicitado na figura a seguir.
A junta com anel tipo O permite uma ligeira variação no comprimento e na perpendicularidade
do corte da extremidade do tubo.
Conexão de rosca paralela com anel O
Conexão de compressão Conexão de compressão com luva
Conexão de compressão com anel O
SENAI-RJ 79
Hidráulica Básica – Interligações do sistema hidráulico
Prensado de 45º
Conexões para mangueiras
Prensado de 37º
Reaproveitável de 37º Reaproveitável de 45º
37º 45º
45º37º
As conexões para mangueiras são as mesmas usadas para os tubos. Existem conexões para as
extremidades da maioria das mangueiras, apesar de existirem conectores reaproveitáveis do tipo
parafusado ou grampeado na mangueira.
É geralmente desejável conectar as extremidades das mangueiras com juntas tipo “união” com
porcas giratórias. A união é normalmente acoplada ao conector, porém pode ser construída para ser
acoplada à mangueira. Uma mangueira possui normalmente uma conexão não-rotativa em uma ex-
tremidade e uma união rotativa na outra, para permitir sua montagem.
Conexões fêmeas giratórias
Prensado de 45ºPrensado de 37º
Reaproveitável de 37º Reaproveitável de 45º
37º
45º
45º
37º
Conexões machos fixas
66 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico
SENAI-RJ 81
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bombas hidráulicas
Funções
Classificação
Simbologia gráfica para bombas hidráulicas
Cuidados na instalação de bombas
6
Nesta seção...
82 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
SENAI-RJ 83
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Funções
A bomba hidráulica é um equipamento instalado na parte inicial de um sistema óleo-hidráulico,
com a função de abastecer todo o circuito com óleo.
A energia mecânica transferida à bomba é transformada em energia hidráulica, sob a forma de
vazão.
Basicamente, as bombas hidráulicas devem converter energia mecânica (torque, rotação) em
energia hidráulica (vazão, pressão).
Na prática, porém, as exigências são mais diferenciadas. Na escolha das bombas hidráulicas
precisam ser observados os seguintes pontos:
• Tipo de óleo hidráulico.
• Faixa de pressão especificada.
• Faixa de rotação operacional.
• Temperatura máxima e mínima de operação.
• Compatibilidade com a maior e a menor viscosidade.
• Situação de montagem (tubulação, mangueira ou flange).
• Tipo de acionamento (acoplamento).
• Vida útil esperada.
• Máximo nível de ruído.
• Qualidade e atendimento da assistência técnica.
• Preço máximo eventualmente especificado.
Essa enumeração poderia prosseguir. A multiplicidade das exigências mostra que nem todas as
bombas cumprem todos os critérios de modo otimizado. Por essa razão, existe uma série de princípios
construtivos.
84 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Classificação
As bombas são geralmente classificadas pela capacidade de pressão máxima de operação e do
deslocamento em litros por minuto, a uma velocidade medida em rotações por minuto.
As bombas hidráulicas são fabricadas em várias dimensões, com diferentes mecanismos de
bombeamento de fluido, e classificam-se em duas categorias básicas:
• Hidrodinâmicas.
• Hidrostáticas.
Bombas hidrodinâmicas
São utilizadas para transferência de fluido, nos lugares em que as resistências são o peso da
coluna e o atrito.
São bombas que não apresentam boa vedação entre as câmaras de entrada e as de saída
(deslocamento não-positivo).
Embora forneçam um fluxo suave e contínuo, sua vazão diminui quando a resistência aumenta.
É possível bloquear totalmente sua saída, mesmo quando ela está em pleno funcionamento, sem
qualquer dano inicial. Por essas razões, raramente são utilizadas em sistemas óleo-hidráulicos.
Seu regime de trabalho é considerado de baixa pressão, se comparado ao das bombas hidrostáticas.
As bombas centrífugas instaladas em cisternas para a alimentação de caixas d’água elevadas
são um exemplo de sua aplicação.
Saída de fluido
Pás da centrífuga
Entrada de fluido
SENAI-RJ 85
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bombas hidrostáticas
São bombas que possuem boa vedação entre as câmaras de entrada e as de saída (deslocamento
positivo). Assim, o volume de fluido succionado é transferido para o lado da saída, ou seja, é fornecida ao
sistema uma quantidade de fluido para cada rotação (deslocamento) ou ciclo.
A sucessão de pequenos volumes de fluido transferidos dessa forma proporciona uma vazão bem
uniforme e independente do aumento de pressão no sistema, tornando essas bombas adequadas para
transmitir força.
Sua vazão aumenta ou diminui em relação direta com a rotação fornecida, e elas podem ser de
deslocamento fixo ou variável, sendo que a vazão dessa última pode variar de um valor máximo até
zero, em sentido único ou com reversão de sentido.
Seu regime de trabalho é considerado de alta pressão, se comparado ao das bombas hidrodinâmicas.
Em função dessas características, essas bombas são ideais para o uso em sistemas óleo-hidráulicos.
Princ. deslocamento
Engrenagem
Palheta
Pistão
Tipo construtivo Modo de execução Volume de deslocamento
Bomba de engrenagem
Bomba de parafuso
Bomba de palheta
Bomba de pistões radiais
Bomba de pistões axiais
Engrenamento interno
Engrenamento externo
Bomba de parafuso
Parafuso
Curso simples
Curso duplo
Apoio externo dos pistões
Apoio interno dos pistões
Disco inclinadoEixo inclinado
Constante
Constante
Constante
Constante
Constante/variável
Constante
Constante/variável
Constante/variável
Constante/variável
Constante/variável
Principais bombas hidrostáticas
A seguir, são apresentados os tipos construtivos mais importantes das principais bombas
hidrostáticas aplicadas em óleo-hidráulico, conforme o princípio do deslocamento.
86 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de engrenagem
Bomba de engrenamento interno
Características
Desenvolve o fluxo entre os dentes de duas engrenagens acopladas, sendo uma motriz acionada
pelo eixo que gira a outra. São montadas numa carcaça com placas laterais (chamadas placas de
desgaste ou pressão).
As engrenagens giram em sentidos opostos, criando um vácuo parcial na entrada da bomba. O
óleo hidráulico é introduzido nos vãos dos dentes e é transportado junto à carcaça até a câmara de
saída. Ao se engrenarem novamente, os dentes forçam o óleo hidráulico para a abertura de saída. A
alta pressão na abertura de saída impõe uma carga radial desequilibrada nas engrenagens e nos
rolamentos que as apóiam.
A maioria das bombas de engrenagem é de deslocamento fixo. Elas existem numa faixa de
pequenas a grandes vazões. Devido ao fato de serem do tipo não-balanceado, são geralmente unida-
des de baixa pressão, porém existem bombas de engrenagens que atingem até 200bar.
Com o desgaste, o vazamento interno aumenta. Entretanto, as unidades são razoavelmente
duráveis e toleram a sujeira mais do que outros tipos. Uma bomba de engrenagem com muitas câma-
ras de bombeamento gera freqüências altas e, portanto, tende a fazer mais barulho, porém foram
realizadas muitas melhoras nos últimos anos.
Os principais tipos de bombas de engrenagem são:
Bomba de engrenamento externo
SENAI-RJ 87
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de anel dentado (gerotor)
Bomba de parafuso (fuso rosqueado)
Vejamos, a seguir, suas características e funcionamento.
Bomba com engrenamento externo
Características
A grande vantagem apresentada por esse tipo de bomba é sua robustez, já que ela possui poucas
peças móveis.
Em contrapartida, suas desvantagens são: ruído significativo no funcionamento e vazão fixa na
maioria dos casos, o que exige o uso de uma válvula de alívio. Quanto ao ruído, este pode ser atenuado
com a utilização de engrenagens do tipo helicoidal, ou espinha de peixe. Isso acarreta, porém, uma
grande elevação no custo, que é baixo em bombas de dentes retos.
Outra desvantagem desse tipo de bomba é sua vida limitada, causada em grande parte pelo
rápido desgaste que ela sofre em função de seu esforço radial constante contra os mancais.
A
máx.
A
mín.
s
d
’ D
88 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Nesse tipo de bomba, as engrenagens giram em sentidos opostos, criando um vácuo parcial na
câmara de entrada, fazendo com que o óleo hidráulico seja succionado do reservatório.
O óleo é introduzido nos vãos dos dentes e, a partir daí, conduzido perifericamente junto à
carcaça e às vedações laterais até a câmara de saída. Neste ponto haverá um novo engrenamento
dos dentes, que forçam o óleo para a abertura de saída.
Bomba com engrenamento interno
Características
A grande vantagem das bombas de engrenamento interno é o baixo nível de ruído. Por isso elas
são utilizadas sobretudo na hidráulica estacionária (prensas, máquinas injetoras de plástico, máquinas
operatrizes etc.) e em veículos que trabalham em locais fechados (empilhadeiras elétricas, por exemplo).
Princípio de funcionamento
Na figura a seguir, podemos ver, esquematicamente, como funciona esse tipo de bomba.
4. A pressão de saída, atuando
contra os dentes, causa uma
carga radial nos eixos, como
indicado pelas setas
3. O óleo é forçado para a
abertura de saída quando os
dentes se engrenam novamente
2. O óleo é transportado pela
carcaça em câmaras formadas
entre os dentes, a carcaça e as
placas laterais
1. A depressão é produzida aqui,
quando os dentes se desengrenam e o
óleo é succionado do reservatório
 Entrada
 Saída
SENAI-RJ 89
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
O mecanismo de transmissão de rotação entre duas engrenagens acopladas por empuxo direto
e montadas em uma carcaça estabelece o sistema de bombeamento pela formação de câmaras de
admissão e recalque do óleo hidráulico.
As engrenagens são identificadas pelos nomes “condutora” e “conduzida”. A condutora (engre-
nagem interna) recebe diretamente o movimento (RPM) do motor acionador por acoplamento mecâ-
nico com a árvore de entrada da bomba, e a conduzida (engrenagem externa) recebe por empuxo
direto o movimento (RPM) da engrenagem condutora.
Ambas as engrenagens giram no mesmo sentido. O desengrenamento no lado direito aumenta o
volume da câmara entre os dentes e estabelece a formação do vácuo parcial. Por sua vez, o óleo é
introduzido e preenche o espaço entre os dentes sob esse vácuo. A câmara hermética formada entre
dois dentes e as tampas laterais retém óleo, que é transportado para a região de engrenamento no
lado esquerdo. Finalmente, o engrenamento dos dentes força a descarga do óleo hidráulico.
Princípio de funcionamento
Observação
As folgas entre as cristas dos dentes, o anel crescente e as tampas laterais são
muitíssimo pequenas (medem milésimos de milímetros), o que as permite estabelecer
uma boa vedação entre a região de entrada e saída do óleo hidráulico.
1. O óleo entra por
este pórtico,...
2. ... pelo afastamento
constante desta
engrenagem...,
3. ... nos espaços formados
entre os dentes desta
engrenagem interna.
4. É então transportado por
estes espaços...
5. ...para este ponto,
onde o constante
engrenamento das
duas engrenagens
força o óleo...
6. ...através desta abertura.
Engrenagem interna
Vedação em forma de
meia-lua crescente
90 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
O elemento interno tem sempre um número de dentes menor do que o externo. A bomba de anel
dentado, mais conhecida como gerotor, é semelhante à bomba de engrenamento interno, diferencian-
do-se por não possuir o “crescente” de separação. Ambos os elementos giram na mesma direção.
Quando o espaço entre eles aumenta, no momento da passagem sobre a entrada, o óleo hidráulico é
aspirado para o interior da bomba. Na seqüência do movimento, o espaço vai diminuindo e o fluxo é
expelido para a saída. Deve-se observar que, durante o giro do elemento interno, este deve estar
sempre em contato com o externo, evitando assim qualquer tipo de vazamento interno da bomba.
Bomba de anel dentado (gerotor)
Características
Apresenta um nível de ruído baixíssimo, mas devido à sua construção ser complexa, seu custo
torna-se elevado.
Princípio de funcionamento
Na figura a seguir, podemos ver esquematicamente como essa bomba funciona.
Elemento gerotor Carcaça
Rotor externo
(engrenagem fêmea)
Entrada
(sucção)
Saída
(recalque)
SENAI-RJ 91
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de parafuso (fuso rosqueado)
Características
Nesse tipo de bomba, as engrenagens são substituídas por parafusos, que agem como dois pares
engrenados.
A bomba de parafuso ou de fuso rosqueado é utilizada em circuitos que exigem uma vazão
uniforme, sem qualquer tipo de pulsação. Permite um número elevado de rotações, podendo chegar a
até 5.000rpm, fornecendo tanto pequenas como grandes vazões.
A pressão que pode ser suportada pela bomba aumenta em relação direta com o comprimento
do parafuso e indireta em relação ao passo, isto é, em duas bombas iguais, porém com passos diferen-
tes, obteremos maior resistência à pressão naquela em que o passo for menor.
Devido à construção desse tipo de bomba ser muito trabalhosa, seu custo também é elevado.
Princípio de funcionamento
Em uma carcaça são dispostos dois parafusos. O condutor, com rosca à direita, é acionado por
meio de um eixo e transmite o movimento de rotação ao outro parafuso, com rosca à esquerda. Dessa
forma, formam-se câmaras fechadas entre os parafusos e a carcaça da bomba, cujovolume não se
altera, mas se desloca continuamente com a rotação dos parafusos da conexão de sucção, até a
conexão de pressão. Assim se obtém um fluxo constante contínuo, sem pulsações do óleo hidráulico.
Saída
Carcaça
Entrada
Parafuso
conduzido
Parafuso
condutor
92 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de palheta
Características
O princípio de funcionamento de uma bomba de palheta consiste de um rotor provido de ranhu-
ras engrenado ao eixo e girando dentro de um anel excêntrico. Nas ranhuras do rotor são colocadas
as palhetas, que entram em contato com a face interna do anel quando o rotor gira. A força centrífuga
e a pressão sob as palhetas as mantêm contra o anel. Formam-se então câmaras de bombeamento
entre as palhetas, o rotor, o anel e as placas laterais.
Na abertura de entrada, um vácuo parcial é criado quando o espaço entre o rotor e o anel
aumenta. O óleo que entra nesse espaço fica preso nas câmaras, sendo empurrado para a abertura
de saída quando o espaço diminui.
A vazão da bomba depende da espessura do anel e do rotor, bem como do contorno do anel.
As bombas de palheta são largamente utilizadas em circuitos óleo-hidráulicos, devido a seu
elevado rendimento em função do pouco atrito entre suas peças móveis, à baixa pulsação de
bombeamento, ao baixo nível de ruído emitido e ao preço acessível.
Observação
Em uma das extremidades do parafuso condutor e do parafuso conduzido existem
duas engrenagens responsáveis pelos movimentos sincronizados entre eles, e seu
 funcionamento assemelha-se ao de uma máquina de moer carne.
SENAI-RJ 93
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Os principais tipos de bomba de palheta são:
De curso simples (desbalanceada)
A seguir, vejamos suas características e funcionamento.
De curso simples com regulagem de vazão
De curso duplo (balanceada)
94 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de palheta de curso simples (desbalanceada)
Características
A construção dessa bomba é do tipo não-balanceado, pois o rotor gira dentro de um anel excên-
trico, formando câmaras de alta pressão em apenas um lado da bomba. O eixo e o rotor, portanto,
sofrem uma carga radial unidirecional, quando se forma a pressão no sistema.
Princípio de funcionamento
O rotor com palhetas deslizantes nos rasgos, montado excentricamente no anel estator, gira no senti-
do horário. A força centrífuga atua radialmente nas palhetas contra a superfície interna do anel. Câmaras
herméticas de bombeamento são formadas entre as duas palhetas, o rotor, a superfície interna do anel
estator e as tampas laterais. O movimento de rotação estabelece condições de expansão e redução do
volume das câmaras de bombeamento.
Nos setores I e II, as câmaras expandem-se (têm o volume aumentado). A câmara 1 tem volume
mínimo e aumenta até a câmara 4 com volume máximo.
Nos setores III e IV, as câmaras reduzem-se (têm o volume diminuído). A câmara 5 tem volume
máximo e diminui até a câmara 8 com volume mínimo.
O aumento do volume das câmaras estabelece a formação do vácuo parcial; o óleo hidráulico é
introduzido e preenche o volume das câmaras sob esse vácuo (aumentando de volume nos setores I
e II). A redução do volume das câmaras nos setores III e IV força a descarga do óleo hidráulico.
Entrada
1. O óleo entra na
bomba à medida que o
espaço entre o anel e o
rotor aumenta...
Carcaça
Palhetas
3. ... e é recalcado
quando o espaço diminui
2. ...é transportado através do anel em
câmaras de bombeamento...
Câmaras de bombeamento
Eixo
Rotor
Superfície do anel excêntrico
Uma carga radial age nos
rolamentos porque a pressão
não é equilibrada
Excentricidade
Saída
SENAI-RJ 95
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
O giro do rotor interno, excêntrico em relação ao anel estator, estabelece a introdução de óleo
pela conexão hidráulica E e o recalque pela conexão hidráulica S, como no funcionamento da bomba
de palhetas simples. O parafuso 2 (regulador de vazão) desloca o anel estator contra a mola regulável
1, alterando a excentricidade do conjunto e o volume das câmaras de bombeamento formadas entre
duas palhetas.
1. Quando a excentricidade do conjunto for máxima, a variação do volume das câmaras de
bombeamento e a vazão recalcada também o serão.
2. Quanto menor for a excentricidade do conjunto, menores serão a variação do volume das
câmaras de bombeamento e a vazão recalcada.
3. Quando a excentricidade do conjunto for nula (concentricidade) e sem variação do volume
das câmaras de bombeamento (ou seja, quando não houver introdução nem recalque do óleo hidrá-
ulico), a vazão também será nula.
O óleo hidráulico recalcado é direcionado por canais da placa de vedação lateral para o rotor, atuando
na base das palhetas para aumentar a força de vedação contra a superfície interna do anel estator. Os
mancais de desligamento sofrem esforços radiais em sentido único, por ação desbalanceada. O óleo
hidráulico recalcado é direcionado por canais da placa de vedação lateral para o rotor, desenvolvendo uma
pressão sobre parte dele. A superfície interna de contato do anel estator limita o curso de avanço das
palhetas (onde a câmara aumenta de volume) e força a retração (onde a câmara diminui de volume).
Bomba de palheta de curso simples, com regulagens de vazão e pressão
Características
Possui as características básicas da bomba de palhetas simples e a particularidade da mobilida-
de do anel estator, que estabelece a regulagem de vazão e pressão máxima.
Princípio de funcionamento
2 1
3
E S
96 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Explicações
1. A pressão do óleo hidráulico nas câmaras de recalque estabelece a força F
p
, que atua sobre
o anel estator para deslocá-lo.
2. A força F
p
 é decomposta em dois componentes:
• F
py 
, que atua sobre o parafuso de guia do anel estator.
• F
px 
, que atua contra a mola ajustável reguladora de pressão.
O parafuso 3 comprime a mola 1 contra o anel estator, regulando no óleo hidráulico recalcado
uma pressão determinada que proporciona o deslocamento para a concentricidade.
O esquema a seguir e as explicações posteriores ilustram o princípio de funcionamento da bom-
ba de palheta de curso simples, com regulagem de vazão e pressão.
21 3
F
py
F
px
F
p
SENAI-RJ 97
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
4. A pressão é menor que o valor ajustado, a excentricidade é máxima por ação da mola de
regulagem e a vazão também é máxima.
5. A pressão atinge o valor ajustado, a excentricidade é mínima por ação da força hidráulica e a
vazão também é mínima, para suprir os vazamentos e drenos.
3. O componente F
px
 vence a força da mola, deslocando o anel estator para a centralização; a
pressão é estabilizada e a vazão é reduzida ao mínimo (apenas o fluxo de dreno).
volume
máx.
máx.
pressão
volume
máx.
máx.
pressão
Controle da vazão
Parafuso de
ajuste da pressão
98 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Entrada
Anel elíptico
Palheta
Saída
Rotor
Eixo motor
Entrada
Saída
Rotação
Rotação
Entrada
Saída
Pórticos de pressão
opostos anulam as
cargas radiais no eixo
R-I
A-I
R-II
A-II
Bomba de palheta de curso duplo (balanceada)
Características
Nesse tipo de bomba, o anel é elíptico, e não redondo, o que permite dois conjuntos de câmaras
de sucção e dois conjuntos de câmaras de descarga. As duas aberturas de saída e as duas de entrada
são separadas por 180°. Assim, as forças de pressão e de sucção sobre o rotor se cancelam, evitan-
do a carga radial no eixo e nos rolamentos. O deslocamento de óleo hidráulico nesse tipo de bomba
não pode ser variado. Hoje, a maioria das bombas de palhetas de deslocamento fixo utiliza o conjunto
de tipo curso duplo.
Princípio de funcionamento
O anel estator com excentricidade dupla é dividido em quatro setores: A�I, R�I, A�II e R�II.
O óleo hidráulico é distribuído nos setores diametralmente opostos por canais internos.
O rotor com palhetas deslizantes nos rasgos, montado concentricamenteno anel estator,
Importante !
 O sistema de regulagem de pressão (chamado compensador de pressão) dispensa a
instalação da válvula limitadora de pressão, e só é ativado no valor da regulagem.
 A bomba reduz a vazão a um valor mínimo e mantém a pressão estabilizada pela
 regulagem.
SENAI-RJ 99
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bombas de pistão
Características
gira no sentido anti-horário. Nos setores A-I e A-II, as câmaras aumentam de volume, estabele-
cendo a formação do vácuo parcial. Assim, o óleo hidráulico é introduzido pelos canais internos de
alimentação.
A redução do volume das câmaras nos setores R-I e R-II força a descarga do óleo hidráulico
por canais internos.
Na figura apresentada na página anterior, podemos ver esquematicamente o funcionamento descrito.
Todas as bombas de pistão funcionam com base no seguinte princípio:
Os dois tipos básicos são: radial e axial, sendo que ambos apresentam modelos com desloca-
mento fixo ou variável. Uma bomba hidráulica do tipo radial tem seus pistões dispostos radialmente
num conjunto, ao passo que nas bombas hidráulicas do tipo axial, os pistões estão dispostos em
paralelo entre si, bem como ao eixo do conjunto rotativo.
Existem três versões para esse último tipo: em linha (com placa inclinada ou oscilante) e angular
(com eixo inclinado).
A excentricidade dupla do anel estator e as câmaras diametralmente opostas
neutralizam as cargas nos mancais de deslizamento e estabelecem o
bombeamento duplo de óleo hidráulico nas câmaras.
 • 1a admissão de óleo no setor A-I • 1o recalque de óleo no setor R-I
 • 2a admissão de óleo no setor A-II • 2o recalque de óleo no setor R-II
Observação
Se um pistão produz um movimento alternativo dentro de um tubo, succionará o
óleo hidráulico num sentido e o expelirá no sentido contrário.
100 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de pistões radiais com apoio interno
dos pistões
Bomba de pistões axiais com disco inclinado
Bomba de pistões axiais com eixo inclinado
Vejamos, a seguir, suas características e seu princípio de funcionamento.
Os principais tipos de bombas de pistões são:
SENAI-RJ 101
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
A bomba de pistões radiais é composta de:
• Carcaça – 1
• Árvore motora (excêntrico) – 2
• Conjunto de cabeçotes de bombeamento – 3
• Três unidades (3-1, 3-2, 3-3) compostas de: pistões (4), mola de retração dos pistões, válvula
de admissão (5), mola de admissão (5.1), válvula de recalque (6) e mola da válvula de recalque (6.1).
Bomba de pistões radiais com apoio interno dos pistões
Características
A rotação interna do mecanismo é transformada em movimentos alternados dos pistões (avanço
e retorno), dispostos (em forma de estrela) radialmente à árvore motora. A referida rotação estabe-
lece, assim, o sistema de bombeamento pela formação de câmara de admissão e recalque do óleo
hidráulico.
Princípio de funcionamento
1
2
5
3.3 6
4
3.1
3.2
6.1
5.1
102 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de pistões axiais com disco inclinado
Características
Seu funcionamento é semelhante ao das bombas de pistões radiais. Difere basicamente na
posição de trabalho dos pistões. Como o próprio nome indica, ela trabalha com os pistões funcionando
paralelamente ao eixo.
O excêntrico gira no sentido anti-horário, movimentando os pistões e estabelecendo o
bombeamento:
No cabeçote 3-1
• A mola de retração dos pistões retrai o pistão (4), aumentando o volume da câmara e estabe
lecendo o vácuo parcial.
• A válvula de admissão (5) é aberta sob efeito do vácuo parcial.
• A válvula de recalque VR-1 é fechada pela mola da válvula de recalque.
• O óleo hidráulico é introduzido, ocupando o espaço sob o vácuo parcial.
No cabeçote 3-2
• O pistão (4) inicia o avanço, recalcando o óleo hidráulico.
• A mola de admissão fecha a válvula de admissão (5).
• A válvula (6) é aberta para a saída do óleo hidráulico recalcado.
No cabeçote 3-3
• O pistão (4) finaliza o avanço, recalcando o óleo hidráulico.
• A válvula de admissão (5) é fechada pela mola de admissão.
• A válvula (6) é aberta para a saída do óleo hidráulico recalcado.
SENAI-RJ 103
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Todos os componentes giram do lado de dentro da carcaça, menos o prato-guia (6). O giro do
eixo (2) provoca a rotação do bloco (4) que, por sua vez, arrasta os pistões (3) consigo. A partir desse
movimento, é transmitido o movimento retilíneo recíproco aos pistões (3), através do prato-guia (6),
que succiona o óleo hidráulico na abertura do prato ascendente e o descarrega no fechamento.
Podemos observar que é possível a variação de vazão nesse tipo de bomba apenas controlando-
se a inclinação do prato-guia, variando assim o curso dos pistões.
As bombas de pistões (radiais ou axiais) apresentam como grande vantagem a pressão elevada
que podem resistir (consegue-se alcançar até 700bar). Possuem, também, um alto rendimento
volumétrico.
Bomba de pistões axiais com disco inclinado e regulagem de vazão
Características
Possuem as características básicas de uma bomba de pistões axiais, e a particularidade de o
conjunto das sapatas deslizar sobre uma placa articulada, que estabelece a regulagem da vazão.
Princípio de funcionamento
2
1 8 3 5
9 7 4 6
104 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de pistões axiais com disco inclinado e regulagem de pressão
Características
Possui as características básicas de uma bomba de pistões axiais, e a particularidade de o
conjunto das sapatas deslizar sobre uma placa articulada, que se movimenta sob o efeito da pressão
regulada no óleo hidráulico.
O giro do bloco rotativo com pistões estabelece a admissão de óleo hidráulico pela conexão E e
o recalque pela conexão S, como no funcionamento de uma bomba de pistões axiais simples.
O êmbolo de inclinação da placa articulada estabelece o curso do pistão e, conseqüentemente, o
volume da câmara de bombeamento.
A regulagem e o travamento da inclinação da placa articulada são executados pelo conjunto das
hastes.
Princípio de funcionamento
Amplitude
do curso
Curso nulo
Ângulo máximo
(deslocamento máximo)
Ângulo intermediário
(deslocamento parcial)
Ângulo da placa zero
(deslocamento nulo)
E
S
E
S
SENAI-RJ 105
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
A mola de retorno estabelece a inclinação máxima da placa articulada; sob giro do bloco rotativo
com pistões, o óleo hidráulico é introduzido e recalcado, como acontece com a bomba de pistões
axiais simples.
A pressão no óleo hidráulico recalcado atinge o valor regulado no parafuso 1 e na mola 2,
atuando sobre o êmbolo distribuidor 3.
No deslocamento do êmbolo distribuidor, o fluxo de pilotagem é direcionado no pistão de controle
4, que avança contra a placa articulada, anulando a inclinação.
A pressão é estabilizada no valor regulado e a inclinação e a vazão da placa articulada são
mínimas, para suprir os vazamentos e drenos.
Bomba de pistões axiais de eixo inclinado
Características
Nesse tipo de bomba, o conjunto de cilindros gira com o eixo, num deslocamento angular.
Princípio de funcionamento
1 2
3
4
4. O ajuste da mola fixa a
pressão de compensação
2. O êmbolo do compensador
direciona o óleo para o pistão
quando a pressão ajustada é
alcançada
1. A mola de retorno do balancim
mantém normalmente a bomba
em seu deslocamento máximo 3. O balancim acionado pelo
pistão responde ao controle do
compensador, reduzindo o
deslocamento
Pressão do sistema
Dreno
Balancim
106 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Princípio de funcionamento
As hastes dos pistões são fixadas ao flange do eixo rotativo por juntas esféricas. A partir daí, são
forçadas para dentro e para fora de seus furos, com a variação da distância entre o flange do eixo de
acionamento e o bloco de cilindros.
Uma junta universal liga o bloco de cilindros ao eixo do motor, para manter o alinhamento e
assegurar que as duas unidades giremsimultaneamente. Essa junta não transmite força, apenas
acelera e desacelera a rotação do bloco de cilindros e supera a resistência do conjunto, que gira numa
carcaça cheia de óleo hidráulico.
Bloco de cilindros
Pistão
Junta universal
Haste do pistão
A rotação do eixo
causa ao pistão um
movimento alternativo
O pistão recua em
direção à entrada
Para saída
Da entrada
O óleo é forçado
para a saída quando
o pistão retorna ao
cilindro
SENAI-RJ 107
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Bomba de pistões axiais de eixo inclinado e com controle de pressão
Características
Possui as características básicas de uma bomba de pistões axiais de eixo inclinado, e a particu-
laridade de um sistema de balancim, que desloca os pistões para uma posição mais horizontal, que
proporciona uma diminuição de vazão.
Bloco de válvula
Placa
Bloco de cilindros Pistão Flange do eixo de
acionamento Cilindro de fixação
do compensador
Eixo
Cilindro de
movimentação
do compensadorJunta universal
Princípio de funcionamento
108 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Um sistema de balancins, acionado por dois cilindros hidráulicos, e uma bomba de compensação
montados na bomba de eixo inclinado efetuam o controle de vazão da bomba em função da pressão
gerada.
A pressão do sistema atua tanto no cilindro de movimentação como no de fixação, porém, como
a área do primeiro é maior, a força nele desenvolvida tende a superar a força tanto do cilindro de
fixação como da mola de regulagem, deslocando o conjunto e dando ensejo a um posicionamento
superior do balancim, que propicia uma diminuição de vazão. Quando a pressão do sistema cai, a
força gerada no cilindro hidráulico de movimentação também cai, sendo então superada pela força da
mola que atua junto com o cilindro de fixação. A partir daí, o balancim assume uma posição inferior
e a vazão aumenta.
A pressão gerada pela bomba é controlada pela tensão exercida na mola de regulagem.
Curso máximo do pistão
Curso reduzido
Curso nulo
 Ângulo máximo
Ângulo menor
Ângulo nulo
SENAI-RJ 109
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Simbologia gráfica para bombas
hidráulicas
O quadro abaixo apresenta-se de acordo com a norma DIN-ISO 1219.
Bomba de vazão constante
unidirecional geral
Denominação/
elucidação
Símbolos
Bomba de vazão constante
unidirecional
(um sentido de vazão e um
sentido de rotação)
Bomba de vazão variável
bidirecional (dois sentidos de
vazão e um sentido de rotação)
com conexão de dreno externa
Bomba de vazão variável com
compensador de pressão
unidirecional (um sentido de
vazão e um sentido de rotação)
com conexão de dreno externa
110 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Alinhamento das bombas
A primeira precaução que deve ser tomada na instalação de uma bomba refere-se a seu alinha-
mento no acoplamento com o motor de acionamento.
Duas são as possibilidades de desalinhamento: axial e angular.
Cuidados na instalação de bombas
Quando a bomba estiver inclinada ou em desnível com o motor, haverá um esforço sobre o eixo,
que será transmitido às partes girantes internas da bomba, ocasionando seu desgaste prematuro ou
até sua quebra instantânea, logo no início do funcionamento.
Devemos admitir que, por mais perfeitos que sejam os processos de medição, sempre podemos
incorrer em um dos dois tipos de erro expostos acima. Porém, podemos minimizar essas irregularida-
des utilizando acoplamentos flexíveis que permitam uma pequena faixa de erro.
Assim como qualquer equipamento elétrico ou mecânico, o equipamento hidráulico requer uma
série de cuidados para ser instalado ou mantido, a fim de que sua vida útil não seja abreviada. Esses
cuidados devem ser tomados principalmente com as bombas, que, por serem um dos equipamentos
mais solicitados em sistemas óleo-hidráulicos, estão mais sujeitas à falência prematura.
Motor
Acoplamento flexível
Desalinhamento axial Desalinhamento angular
Motor Motor
SENAI-RJ 111
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
Sentido de rotação
Eventualmente, uma bomba pode girar em sentido horário (rotação à direita) quando estiver
instalada para girar no outro sentido. Como resultado, ela não succionará fluido e girará a seco. Isso
fará com que o atrito entre as partes móveis e as fixas da bomba, que iriam sofrer uma lubrificação
automática através do óleo hidráulico succionado, origine uma geração de calor excessiva, que pode-
rá ocasionar, inclusive, o travamento entre as partes móveis, rompendo o eixo da bomba.
É fácil perceber quando a bomba gira sem óleo (mesmo que esteja girando no sentido correto):
o nível de ruído durante seu funcionamento será bem mais elevado do que quando em trabalho normal.
Os fabricantes sempre informam o sentido de rotação de trabalho da bomba. Essa informação
pode estar indicada tanto no perfil como na tampa da carcaça.
Geralmente, os próprios fabricantes de bombas recomendam que o acoplamento deve ser utili-
zado para cada tipo de serviço.
 Perfil
Sentido de rotação
Sobrepressão
A elevação repentina de pressão pode ser causada por vários fatores. O choque hidráulico por
compressão também pode ser considerado um tipo de sobrepressão. Quando o sistema hidráulico
propicia a geração de sobrepressão, devemos introduzir válvulas de segurança, tais como a de alívio
de ação direta, a supressora de choque, acumuladores hidráulicos etc.
Cavitação
Quando a instalação da bomba for feita corretamente e mesmo assim ela começar a emitir
ruídos, como “pipocas estourando na panela”, podemos dizer que ela está cavitando, ou seja, que está
ocorrendo a formação de bolhas de ar que implodem e “cavam’’ o material interno da bomba.
112 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Bombas hidráulicas
A causa do aparecimento da cavitação normalmente é a geração de bolhas de gás quando se
atinge a pressão de vaporização do óleo hidráulico. Mas pode também ser causada pela entrada de
ar em alguma parte das conexões ou tubulações de sucção.
Quando ocorrer a cavitação da bomba, cinco medidas devem ser adotadas:
1. Verificar se o filtro de sucção está totalmente imerso no fluido e se o respiro do reservatório
não se encontra obstruído.
2. Certificar-se de que a viscosidade do fluido é a recomendada pelo fabricante.
3. Escorvar a bomba assim que ela começar a funcionar.
4. Observar se as uniões do duto de sucção estão bem vedadas.
5. Verificar se o fluido utilizado é o recomendado pelo fabricante.
6. Observar se as condições da linha de sucção estão corretas.
SENAI-RJ 113
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvulas
hidráulicas
Classificação
Válvula direcional
Válvulas de bloqueio
Válvulas de vazão
7
Nesta seção...
114 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
SENAI-RJ 115
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Classificação
As válvulas hidráulicas são os elementos que realizam o comando de um sistema óleo-hidráulico,
sendo uma parte intermediária dele. O fluxo e a energia gerados pela bomba serão submetidos ao
controle dessas válvulas, para permitir a aplicação da energia gerada. Elas estão divididas em quatro grupos:
Válvulas
Válvula direcional
Válvula
direcional
de assento
Válvula de pressãoVálvula de vazãoVálvula de bloqueio
Válvula
direcional
de carretel
Válvula
de retenção
simples
Válvula
de retenção
com
desbloqueio
hidráulico
Válvula
de retenção
geminada
Válvula
estranguladora
Válvula
reguladora
de vazão
Válvula
limitadora
de pressão
Válvula
de descarga
Válvula
de seqüência
Válvula de
contrabalanço
Válvula
redutora
116 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Nos itens a seguir, vamos analisar as características e o funcionamento das válvulas direcional,
de bloqueio e de vazão.
Válvula direcional
Características
Conceitualmente, a válvula de controle direcional, ou simplesmente válvula direcional, encontra-
se no circuito hidráulico para estabelecer os caminhos (direções, trajetórias) do óleo hidráulico. Quan-
do instalada nas tubulações entre a bomba e asalimentações do atuador, é o componente responsável
pelos comandos do movimento desse último (avanço, retorno e parada).
Válvula
direcional
de assento
Válvula
direcional
de carretel
Válvula
direcional
Comando direto
Atuação
manual
Atuação
mecânica
Atuação
hidráulica
Atuação
pneumática
Atuação
elétrica
Pré-operada
Atuação
eletro-hidr.
Comando direto
Atuação
manual
Atuação
mecânica
Atuação
hidráulica
Atuação
pneumática
Atuação
elétrica
Pré-operada
Atuação
eletro-hidr.
Atuação
eletro-pnen.
SENAI-RJ 117
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Muscular
Mecânico
Objetivo básico
A válvula direcional estabelece as direções para o fluxo hidráulico (alimentando, descarregan-
do, bloqueando). É fabricada com diferentes características construtivas de funcionamento, em vári-
as dimensões. Classificam-se em:
Tipo construtivo
• Carretel deslizante.
• Assento esférico.
• Válvula macho.
• Válvula de placa distribuidora.
Tipo de acionamento
Hidráulico Eletro-hidráulico
(pré-operada)
Rolete
Pedal
Alavanca
 Botão
Pino
Mola
Pneumático Elétrico
118 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvula direcional de carretel
Características
No interior de uma carcaça encontra-se o êmbolo (carretel retificado com rebaixos), que se
desloca axialmente no interior do furo, interligando as câmaras das conexões hidráulicas e direcionando
o fluxo. As conexões hidráulicas na carcaça da válvula são denominadas vias.
Alavanca manual
Mecanismo
de atuação
do carretel
Molas de
centralização
do carretel
Carretel
Passagem
para tanque
Passagem “A”
Passagem
de pressão
Passagem “B”
SENAI-RJ 119
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Princípio de funcionamento
1. O carretel é deslocado para a direita.
• Fluxo no sentido P para B
• Fluxo no sentido A para T
2. O carretel é deslocado para a esquerda.
• Fluxo no sentido P para A
• Fluxo no sentido B para T
120 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Funcionamento da válvula no circuito hidráulico
1. O carretel é deslocado para a direita.
• A bomba recalca uma vazão que é introduzida na válvula direcional pela conexão P.
• O carretel da válvula direcional é deslocado para a direita, interligando as conexões hidráulicas:
– Fluxo de P para A
– Fluxo de B para T
• O fluxo recalcado pela bomba é direcionado e introduzido no atuador pela conexão A, para o
avanço desse último.
• O óleo na câmara da haste é descarregado no atuador pela conexão B, com retorno
ao tanque na válvula direcional pela conexão T.
Observação
A posição do carretel da válvula direcional estabelece o comando para o
avanço do atuador.
Cilindro
Retorno
O pistão avança
Lado da haste
Entrada de pressão
Lado da cabeça
Haste da válvula
deslocada para
a direita
SENAI-RJ 121
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
2. O carretel é deslocado para a esquerda.
• A bomba recalca uma razão que é introduzida na válvula direcional pela conexão P.
• O carretel da válvula direcional é deslocado para a esquerda, interligando as conexões hidráulicas:
– Fluxo de P para A
– Fluxo de B para T
• O fluxo recalcado pela bomba é direcionado e introduzido no atuador pela conexão B, para o
retorno desse último.
• O óleo na câmara do êmbolo é descarregado do atuador pela conexão A, com retorno livre ao
tanque na válvula direcional pela conexão T.
Observação
A posição do carretel da válvula direcional estabelece o comando para o
retorno do atuador.
Cilindro
Retorno
O pistão retrocede
Lado da haste
Entrada de pressão
Haste da válvula
deslocada para
a esquerda
122 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
3. O carretel é deslocado para a posição central.
Observação
A posição do carretel da válvula direcional estabelece o comando de parada
do atuador em qualquer parte do curso.
• A bomba hidráulica recalca uma vazão que é introduzida na válvula direcional pela conexão P.
• O carretel da válvula direcional é deslocado para a posição central bloqueando a conexão P:
– Fluxo bloqueado em P
– Fluxo de A para T
– Fluxo de B para T
– Fluxo livre em T
• Não há circulação de óleo hidráulico na válvula direcional.
• O atuador irá parar quando o carretel da válvula direcional estiver em posição central, duran-
te o curso de avanço ou retorno.
A forma geométrica do carretel estabelece os tipos de interligação da posição central da válvula.
Haverá uma circulação do fluxo gerado pela bomba através da válvula limitadora, que retornará
ao tanque sempre que:
• O carretel da válvula direcional estiver centrado.
• Permanecer o comando de avanço ou retorno após todo o curso do atuador.
Cilindro
Retorno
Lado da haste
Entrada de pressão
Haste da válvula
deslocada para
a esquerda
SENAI-RJ 123
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Alguns tipos de centro
Formato do êmbolo
Centro aberto – Todos os pórticos interligados
P e B bloqueados, A aberta ao tanque
Centro fechado – Todos os pórticos bloqueados
P bloqueado, A e B abertas ao tanque
B bloqueado, P e A abertas ao tanque
Tandem P aberto ao tanque, A e B bloqueados
T A P B
T A P B
T A P B
T A P B
T A P B
T A P B
Tipo de centro
(simbologia gráfica)
124 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Simbologia das válvulas direcionais
Posições
De acordo com o tipo de construção, a válvula direcional pode assumir duas, três ou mais
posições (cada quadrado representa uma posição), isto é, terá quantas posições o carretel puder
assumir, modificando a direção e o sentido do fluxo de óleo hidráulico. Graficamente, essas posições
podem ser simbolizadas como mostram as figuras abaixo.
Vias
O número de vias é contado a partir do número de conexões úteis (conexões de comando não
são contadas) tomadas para o óleo hidráulico que a válvula possui. Essas vias devem ser identificadas
por letras, do seguinte modo:
P – Pressão
T – Tanque
A – Utilização
B – Utilização
As interligações que se estabelecem entre as vias são identificadas no interior dos quadrados
por setas: os símbolos e identificam as vias bloqueadas internamente pelo carretel em
posições distintas.
Duas posições Três posições
Junto à simbologia das posições de comutação da válvula direcional, deve-se indicar que método
é utilizado no acionamento da mesma.
Três posições, quatro viasDuas posições, três vias
SENAI-RJ 125
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Tipos de acionamento
1) Atuação manual
Acionamento por alavanca
O movimento da alavanca é transmitido ao carretel, causando seu deslocamento.
Acionamento por botão
O movimento do botão é transmitido ao carretel, causando seu deslocamento.
SIMBOLOGIA
SIMBOLOGIA
Acionamento por pedal
O movimento do pedal é transmitido ao carretel, causando seu deslocamento.
SIMBOLOGIA
126 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
2) Atuação mecânica
Acionamento por rolete
O acionamento do rolete é transmitido ao carretel, causando seu deslocamento.
Acionamento por cames (rolete)
O acionamento do rolete é transmitido ao carretel, causando seu deslocamento.
Acionamento por mola
A mola estabelece a posição de comutação desacionada da válvula quando não há esforço de
acionamento:
a) Posição de repouso, quando a válvula direcional possui duas posições de comutação.
SIMBOLOGIA
SIMBOLOGIA
SIMBOLOGIA
SENAI-RJ 127
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
b) Posição de centragem, quando a válvula direcional possui três posições de comutação.
4) Atuação hidráulica
O líquido pressurizado atua na área do carretel, gerando força e seu deslocamento.
3) Atuação pneumática
O fluxo de ar pressurizado atua na área do pistão de pilotagem, gerando força e movimento,
que é transmitido ao carretel, causando seu deslocamento.
SIMBOLOGIA
SIMBOLOGIA
SIMBOLOGIA
128 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Seu funcionamento ocorre pelo efeito eletromagnético, pois o solenóide é um fio condutor
revestidocom verniz isolante enrolado em espiral.
A corrente elétrica, ao percorrer o condutor, gera em torno deste um campo magnético.
A arrumação em espiral concentra as linhas do campo magnético, aumentando sua força
(força de atração).
Princípio de funcionamento
O solenóide é comumente denominado bobina.
5) Atuação elétrica
O movimento do núcleo do solenóide, sob ação do campo magnético gerado, é transmitido ao
carretel, causando seu deslocamento.
SIMBOLOGIA
1. Solenóide
2. Induzido
3. Haste
4. Carretel
SENAI-RJ 129
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Resumidamente, podemos dizer que:
• O solenóide é energizado.
• O campo magnético gerado no solenóide atrai o induzido.
• O movimento do induzido é transmitido à haste e desloca o carretel.
Tipos de solenóide
Genericamente, os solenóides são classificados em quatro tipos, segundo as características
construtivas.
1) Solenóide de corrente contínua
Com a retenção do núcleo do solenóide em qualquer posição intermediária, não há perigo para a
bobina, devido à natureza da corrente polarizada.
Solenóide de corrente contínua
(operando imerso em óleo)
Solenóide de corrente contínua
(operando em ar)
Movimentos suaves e sem impactos,
mesmo no caso de muitos ciclos
operacionais.
Desgaste reduzido (com lubrificação).
Boa troca de calor com óleo (interna-
mente) e com o ambiente externo.
Totalmente blindados e isolados.
Movimentos suaves e impactos amorte-
cidos, mesmo no caso de muitos ciclos
operacionais.
Desgaste maior (sem lubrificação).
Troca de calor com o ambiente externo.
Totalmente blindados e isolados.
2) Solenóide de corrente alternada
Com retenção do núcleo do solenóide em qualquer posição intermediária, há perigo para a bobi-
na depois de um certo tempo (aproximadamente de uma hora a uma hora e meia para solenóide em ar),
devido à natureza da corrente despolarizada.
•
•
•
•
•
•
•
•
130 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvula direcional de carretel pré-operada
Antes de definirmos esse tipo de acionamento, devemos comparar alguns de seus detalhes
operacionais com os da atuação de pilotagem por solenóide em uma válvula direcional.
Como vimos no sistema de acionamento elétrico, o solenóide atua diretamente sobre o carretel, e
quanto maior o tamanho da válvula direcional, maior a força necessária para vencer a resistência das
molas e a inércia do óleo hidráulico e do carretel. Dessa forma, teríamos um solenóide de dimensões
maiores, além de alguns outros inconvenientes, como:
Características
Considerando a necessidade de se minimizarem esses problemas, os fabricantes desenvolveram
a válvula direcional acionada hidraulicamente com pré-operação por solenóide.
Este tipo de acionamento é denominado combinado, e o conjunto é formado por duas válvulas
hidráulicas montadas sobrepostas:
Solenóide com corrente alternada
(operando imerso em óleo)
Solenóide de corrente alternada
(operando em ar)
• Alta velocidade do núcleo.
• Desgaste reduzido (com lubrificação).
• Boa troca de calor com o ambiente externo.
• Totalmente blindados e isolados.
• Alta velocidade do núcleo.
• Desgaste maior (sem lubrificação).
• Troca de calor com o ambiente externo.
• Totalmente blindados e isolados.
Forma construtiva complexa.
Maior consumo de energia elétrica.
Maior espaço ocupado.
Maior geração de calor.
Custo elevado.
•
•
•
•
•
Válvula principal acionada hidraulicamente
Válvula de pilotagem acionada por solenóide
 (montada sobre a válvula principal)
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SENAI-RJ 131
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Acionando-se eletricamente o solenóide da válvula de pré-operação, o fluxo hi-
dráulico é direcionado para a área de pilotagem do carretel da válvula principal, para que esta
assuma a posição de trabalho desejada.
Princípio de funcionamento
2. Válvula
de pilotagem
(auxiliar)
1. Válvula
principal
2. Válvula de pilotagem
 (auxiliar)
1. Válvula principal
Simbologia detalhada
Simbologia simplificada
132 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
1. Energizando-se o solenóide S1:
• O fluxo é introduzido na válvula principal pela conexão P.
• No instante em que a válvula se encontra em repouso, o fluxo segue pela linha 1, até atingir o
orifício P’, que por sua vez está bloqueado.
• Energizando-se o solenóide S1 (direita) na válvula de pilotagem, obtemos as interligações de
 P’ � A’ e B’ � T’.
• O fluxo P’�A’ segue pela linha 3 e atua na área do lado esquerdo do carretel da válvula
 principal, que é deslocado para a direita, interligando P � A e B � T.
• O volume de óleo na câmara de pilotagem do lado direito (válvula principal) percorre a linha 4,
 interligação B’�T’, linha 5, e segue em direção ao reservatório pela conexão T.
2. Energizando-se o solenóide S2:
• O fluxo é introduzido na válvula principal pela conexão P.
• No instante em que a válvula se encontra em repouso, o fluxo segue pela linha 1, até atingir o
orifício P’, que por sua vez está bloqueado.
• Energizando-se o solenóide S2 (esquerda), na válvula de pilotagem, obtemos as interligações
de P’�B’ e A’�T’.
• O fluxo P’�B’ segue pela linha 4 e atua na área do lado direito do carretel da válvula
 principal, que é deslocado para a esquerda, interligando P�B e A�T.
• O volume de óleo na câmara de pilotagem do lado esquerdo (válvula principal) percorre a
 linha 3, interligação A’�T’, linha 5, e segue em direção ao reservatório pela conexão T.
3. Desenergizando-se os solenóides S1 e S2:
• Desenergizando-se os dois solenóides, as molas centram o carretel da válvula de pilotagem,
interligando os orifícios A’ e B’ com T’.
• O volume de óleo que possivelmente estava na linha 3, ou na linha 4, passa por A’, T’, ou B’,
T’, em seguida passa pela linha 5 e escoa em direção ao tanque.
• Com isso, através da ação das molas, obtemos também a centragem do carretel da válvula
 principal, bloqueando todos os orifícios de comunicação (P, T, A e B).
A válvula possui quatro conexões principais: P, A, B e T; e duas secundárias: X e Y.
Todo o circuito de pilotagem é realizado em canais internos (2, 3, 4 e 5) do conjunto, o que é
representado pelas linhas tracejadas sobre a simbologia detalhada. Vejamos, a seguir, como funciona
a válvula.
SENAI-RJ 133
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvula direcional de assento
Características
No interior de uma carcaça encontra-se o elemento móvel (esfera de comutação), que se deslo-
ca interligando as câmaras hidráulicas.
A válvula não apresenta vazamentos internos (entre câmaras bloqueadas), inevitáveis nas válvu-
las direcionais de êmbolo (devido às folgas dos ajustes de precisão mecânica entre este e a carcaça).
Seus dois tipos são:
1. Válvula direcional de assento com uma esfera de comutação.
2
5
1
7
6
4
3
8
134 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
2. Válvula direcional de assento com duas esferas de comutação.
A seguir, vamos analisar os princípios de funcionamento dessas válvulas.
Válvula direcional de assento com uma esfera
Princípio de funcionamento
a) Quando a alavanca está na posição de repouso
• A mola pressiona a esfera de comutação para a esquerda.
• A posição de repouso estabelece a interligação P → A e T fica bloqueado pela esfera.
• A válvula pode ser acionada manualmente ou por solenóide.
SIMBOLOGIA
SENAI-RJ 135
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
b) Quando a alavanca é acionada para a esquerda
• Na parte inferior da alavanca, encontramos um parafuso de regulagem.
• O movimento da alavanca é transmitido através da haste para a esfera de comutação.
• O deslocamento da esfera de comutação para a direita estabelece as interligações A → T e
P fica bloqueado.
Observação
• A haste de acionamento é vedada nas extremidades.
• A câmara da haste é interligada à câmara P por uma linha interna.
• O esforço de acionamento é reduzido pelo equilíbrio das forças atuantes.
Válvula direcional de assento com duas esferas
Princípio defuncionamento
a) Quando a alavanca está na posição de repouso
• Na posição de repouso, a mola pressiona a esfera de comutação para a esquerda.
• Nesta posição, estabelecemos a interligação A → T e P fica bloqueado pela esfera.
• A válvula pode ser acionada manualmente ou por solenóide.
SIMBOLOGIA
SIMBOLOGIA
136 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Observação
 A válvula com duas esferas estabelece a inversão das interligações na
posição de repouso.
b) Quando a alavanca é acionada para a esquerda
• Na parte inferior da alavanca, encontramos um parafuso de regulagem (para a regulagem de
seu curso ideal).
• O movimento da alavanca é transmitido através da haste para a esfera de comutação.
• O deslocamento da esfera de comutação para a direita estabelece as interligações P → A e
T fica bloqueado.
Comparação entre as válvulas direcionais
SIMBOLOGIA
Em uma carcaça com furo central axial, estão
canais radiais em distâncias definidas
construtivamente, que prosseguem para fora
como conexões. No furo axial principal, é
montado um carretel deslizante com canais
de comando (canais circulares) torneados,
que é colocado em determinadas posições,
através do elemento acionador (por exemplo,
solenóide), e estes canais se interligam
através dos canais circulares ou bloqueiam
as conexões.
Numa carcaça, encontram-se um ou vários
assentos de válvulas, com esferas ou cones como
elementos de fechamento, os quais são
pressionados através de molas sobre seus
assentos e deslocados dos mesmos através de
tuchos. Os canais de pressão estão antes do
elemento de fechamento e após o assento da
válvula. O assento da vazão é somente do lado
do fechamento para o lado do assento, visto que
só assim a vazão é comandável (bloqueada ou
passagem livre). No sentido contrário haveria
sempre o efeito da válvula de retenção, e a vazão
existiria sempre,independentemente da posição
da atuação.F
U
N
C
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A
M
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Válvulas direcionais de carretel Válvulas direcionais de assento
SENAI-RJ 137
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvulas direcionais de
carretel
Válvulas direcionais de
assento
Montagem simples, especialmente
vantajosa em simbologias complicadas.
Boa visão geral de função. Baixa com-
pressão de superfície através de total
equilíbrio de pressão. Alta durabilidade.
Com base nas dimensões do carretel
deslizante, grandes seções de vazão, por
isso baixas resistências à vazão,
comparando-se ao tamanho nominal.
Sentido da vazão geralmente livre e
independente da simbologia.
Devido à folga circular entre o furo da
carcaça e o carretel deslizante, sempre
há um fluxo de vazamento do lado da
alta pressão para o lado da baixa
pressão. Estanqueidade hermética
somente através de componentes
adicionais (válvulas de bloqueio) ou
construções especiais. Para a hidráuli-
ca de fixação é desvantajoso.
Montagem simples e de boa visão em
válvulas de assento 2/2 vias e 3/2 vias.
Simbologias de passagem, por exemplo
para execução 4/3, somente são
possíveis com montagens complicadas
e grandes custos. Os assentos da vazão
são definidos. A bomba e o consumidor
precisam sempre ser ligados em
conexões predeterminadas, caso
contrário altera-se o comportamento de
comutação.
Os pontos de encosto entre o assento e
a peça de fechamento são retificados e
lapidados; isso faz existir uma
estanqueidade hermética, a qual é
necessária na construção de dispo-
sitivos para a hidráulica de fixação.
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E
Pouco sensível à sujeira microfina em
suspensão. Em contaminações
maiores, há perigo de engripamento
dessas partículas entre a parte de
fechamento e o assento. Essas
contaminações têm suas causas na
montagem da tubulação e em um
trabalho imperfeito de limpeza/
circulação do equipamento. Como faltam
folgas circulares, a adesão praticamente
não ocorre.S
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A
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 Conforme o projeto, até 1.000bar.
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A
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Pouca sensibilidade a partículas
grandes, devido às grandes seções de
vazão. Sensível à sujeira microfina em
suspensão, a qual é empurrada, com
óleo de dreno, para dentro da folga
circular, e pode levar ao engripamento
(adesão) do carretel deslizante, espe-
cialmente em pressões altas.
Conforme a montagem e o material da
carcaça, até 350 bar. A utilização de
válvulas pequenas em pressões altas e
pequenas vazões de bomba é pouco
vantajosa, visto que a parcela percentual
da perda da vazão por vazamento poderá
ser relativamente alta.
138 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvulas de bloqueio
Características
Em um sistema hidráulico, essas válvulas têm a função de impedir o fluxo em um sentido e, no
sentido contrário, liberá-lo. Também são chamadas de válvulas de retenção.
São confeccionadas de acordo com o tipo de assento, e por isso podem se fechar isentas de vaza-
mentos. Como obturadores de fechamento, utilizam-se esferas, placas, cones ou cones com vedação macia.
Conforme o caso da utilização, podem-se dividir as válvulas de bloqueio em três grupos:
Válvula de retenção simples
Características
Construtivamente, esta válvula compõe-se de uma carcaça e um cone temperado, que é pressionado
por uma mola sobre o assento de vedação.
É utilizada para desvio de ponto de estrangulamento, para bloqueio de um sentido da vazão,
como válvula by-pass, como válvula de contrapressão etc.
Válvula
de bloqueio
Válvula
de retenção
simples
Válvula
de retenção
com desbloqueio
hidráulico
Válvula
de retenção
geminada
SENAI-RJ 139
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Princípio de funcionamento
Na passagem da vazão pela válvula no sentido indicado, devido à pressão do óleo hidráulico, o
cone afasta-se do assento e libera o fluxo. No sentido contrário, a mola e a pressão do óleo hidráulico
pressionam o cone sobre o assento e fazem o bloqueio.
A pressão de abertura depende da mola selecionada (sua pré-tensão) e da área atuante do cone.
Conforme a utilização, a pressão de abertura habitual fica compreendida entre 0,2 e 5bar.
Numa válvula de retenção sem mola, a montagem terá de estar posicionada sempre vertical-
mente. O obturador, devido a seu peso próprio, estará sempre no assento na posição de descanso.
A válvula é oferecida nas execuções para: montagem em placa, conexões roscadas, flangeadas,
montagem em bloco ou como placa intermediária.
Válvula de retenção com desbloqueio hidráulico
Características
Ao contrário das válvulas de retenção simples, as com desbloqueio também poderão ser abertas
no sentido do bloqueio.
São utilizadas para bloquear circuitos de trabalho sob pressão, como segurança contra descida
de uma carga no caso de ruptura de tubulação ou contra movimentos desejados de consumidores sob
pressão.
1. Carcaça
2. Cone
3. Mola
4. Assento
2 1
3 4
Sentido de bloqueio
Sentido livre
SIMBOLOGIA
140 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Princípio de funcionamento
No sentido de A para B, a pressão do óleo hidráulico atua sobre a área A
1
, do cone principal (1),
e o desloca do assento contra a força da mola (3). No sentido de B para A o fluxo está bloqueado,
como numa válvula de retenção simples.
O desbloqueio é feito pelo êmbolo de comando (4). Este, através da conexão X, é deslocado
pelo óleo de comando para a direita, e abre o cone principal (1) com uma pressão de comando
correspondente.
A pressão de comando necessária corresponde à relação de áreas, entre a área A
1
 e a do
êmbolo de abertura. Geralmente a relação é de 1 : 2,5, mas pode haver outras.
Em dado momento, ocorre uma abertura repentina de toda a seção da área A
1
. As conseqüên-
cias poderão ser choques de despressurização, sobretudo quando grandes volumes de óleo hidráulico
sob pressão são liberados. Esses choques não causam somente ruídos, mas sobrecarregam todo o
sistema hidráulico, especialmente as conexões e as peças móveis das válvulas.
Válvula de retenção geminada
CaracterísticasReunindo-se duas válvulas de retenção com desbloqueio hidráulico em uma carcaça, obtém-se
a válvula de retenção geminada.
Essa válvula é utilizada para bloquear, sem possibilidade de vazamento, as duas conexões de
trabalho de uma válvula direcional. Isto significa que um cilindro, por exemplo, sobre carga que esteja
parada, mesmo por longo tempo, não se poderá mover.
Para atingir o fechamento completo pelos dois cones da válvula, as duas conexões (A e B)
devem ser ligadas ao retorno na posição central da válvula direcional.
SIMBOLOGIA
4 1 3
x A B A
1
SENAI-RJ 141
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Princípio de funcionamento
No sentido de A
1
 para A
2
 ou B
1
 para B
2
, o fluxo é livre. De A
2
 para A
1
 ou B
2
 para B
1
, o fluxo
é bloqueado. Quando a válvula tem vazão de, por exemplo, A
1
 para A
2
, o êmbolo de comando 3 é
movido para a direita, devido à pressão, e desloca o cone da válvula de retenção 2 de seu assento.
Agora a passagem de B
2
 para B
1
 também está aberta (livre). No mesmo sentido é a função de B
1
para B
2
.
Válvulas de vazão
Características
As válvulas de vazão influem na velocidade de movimentação dos consumidores através da
alteração na seção de passagem do fluido no ponto de estrangulamento (diminuindo e aumentando).
O ajuste na vazão das válvulas ocorre através de estranguladores. A velocidade de um atuador
depende da quantidade de óleo a ele fornecida por unidade de tempo. É possível regular o fluxo com
uma bomba de deslocamento variável, porém, em muitos circuitos, é mais prático usar uma bomba de
deslocamento fixo e, então, regular o fluxo com válvulas de controle de vazão.
Quanto a seu deslocamento, as válvulas de vazão podem ser subdivididas em quatro grupos,
como mostra a figura na próxima página.
SIMBOLOGIA1 2 3
A
1
B
1
A
2
B
2
142 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Tipos de estrangulador
O estrangulamento depende muito do ponto estrangulador, especialmente a relação da alteração
da seção para o curso de estrangulamento (capacidade de resolução).
Estranguladores constantes
Válvula de
vazão
Válvula
estranguladora
Válvula
reguladora
de vazão
Dependente da
pressão
Dependente da
viscosidade
Independente
da viscosidade
Dependente da
viscosidade
Independente
da viscosidade
Independente
da pressão
Denominação da
forma
Representação
gráfica Observação
Estrangulador
Diafragma
A seção estranguladora é boa devido à
pequena área envolvida. O comprimen-
to do estrangulador é quase zero e,
assim, quase independe da viscosidade.
A seção estranguladora é boa devido à
pequena área envolvida, mas depende da
viscosidade, por causa do longo compri-
mento estrangulado.
SENAI-RJ 143
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Estranguladores ajustáveis
Denominação da
forma
Representação
gráfica Observação
O comprimento do estrangulador é
curto, a área envolvida é pequena e a
influência da viscosidade é mínima.
Perigo de entupimento em caso de pe-
quena vazão. Capacidade de resolu-
ção ruim.
Estrangulador
tipo agulha
Fenda longitudinal
(triangular)
Fenda longitudinal
(retangular)
Estrangulador por
fenda configurada
Estrangulador
perimetral
triangular
O comprimento do estrangulador é
relativamente curto e o perímetro en-
volvido é proporcionalmente pequeno.
Influência da viscosidade e entupi-
mentos mínimos. Boa capacidade de
resolução do curso ajustável para a
alteração da seção da vazão.
O comprimento do estrangulador é
relativamente curto e o perímetro en-
volvido é proporcionalmente pequeno.
Influência da viscosidade e entupi-
mentos mínimos. Boa capacidade de
resolução do curso ajustável para a
seção da vazão.
O comprimento do estrangulador é
curto, mas o perímetro envolvido é
grande. A influência da viscosidade é
proporcionalmente mínima. Para va-
zões pequenas não é muito favorável,
já que há grande perigo de entupimen-
to. Capacidade de resolução ruim.
O comprimento do estrangulador é
longo e, portanto, depende da viscosi-
dade. A capacidade de resolução não
é muito boa, uma vez que, segundo as
regras, só são possíveis de 90° a 180°
de ângulo de giro.
144 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvulas estranguladoras
Características
A vazão nas válvulas de estrangulamento depende da diferença de pressão no ponto estrangula-
dor, ou seja, quanto maior a diferença de pressão, maior a vazão.
Em muitos comandos – excetuando-se os de vazão constante (velocidades precisas), por exem-
plo – , são instaladas válvulas de estrangulamento, uma vez que as reguladoras de pressão são muito
dispendiosas.
As válvulas de estrangulamento são instaladas quando:
• É necessária uma resistência de trabalho constante.
• Uma alteração de velocidade com carga variável não tiver importância ou for desejada.
As válvulas estranguladoras são sensíveis às variações de viscosidade (temperatura). Quanto
menor se torna o comprimento, menos perceptível será a alteração de viscosidade. Podemos dizer
que a vazão se torna tanto maior quanto menor for a viscosidade do fluido.
O fato de a válvula ser dependente ou não da viscosidade está ligado à configuração do ponto de
estrangulamento.
Observação
• Maior viscosidade, maior dificuldade de escoamento → menor vazão.
• Menor viscosidade, menor dificuldade de escoamento → maior vazão.
SENAI-RJ 145
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvula estranguladora dependente da viscosidade
Para montagem na tubulação
Princípio de funcionamento
Através das perfurações laterais (1) na carcaça (2), o fluido alcança o ponto de estrangulamen-
to (3). Este é formado entre a carcaça e a luva ajustável (4). Através do giro da luva, a seção anular
do ponto de estrangulamento pode ser alterada pouco a pouco em sua posição. Nesta válvula, o
estrangulamento ocorre nas duas direções de vazão do óleo hidráulico.
Para que o estrangulamento ocorra apenas em uma única direção, é exigida a instalação
adicional de uma válvula de retenção.
Na direção de estrangulamento, o fluido alcança a parte traseira do cone da válvula de retenção
(5). Este é pressionado sobre o assento, impedindo a passagem do óleo hidráulico. O estrangulamento
ocorre como na válvula anterior. No sentido contrário, a vazão do fluido age sobre a superfície do topo
da válvula de retenção. O cone é levantado do assento. O fluido passa sem estrangulamento pela válvula.
Função da válvula estranguladora
Função da válvula de retenção
Função da válvula estranguladora
SIMBOLOGIA
SIMBOLOGIA
146 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Para montagem em placa e conexão flangeada
Para vazões maiores que 3000 L/min e pressões maiores que 315/ bar, as forças controladoras
necessitam ser controladas por sistemas mais robustos, como a válvula para montagem em placa, que
possui uma haste roscada conduzida para fora com quadrado exposto.
Princípio de funcionamento
Na direção de estrangulamento, o fluido alcança a parte traseira do cone da válvula de retenção
(2). Este é pressionado sobre o assento, impedindo a passagem do óleo hidráulico. O estrangulamento
ocorre através do estrangulador ajustável cônico (3) e da sede usinada na carcaça da válvula. Atra-
vés do giro da haste roscada (1), a seção anular do ponto de estrangulamento pode ser alterada pouco
a pouco em sua posição. No sentido contrário, a vazão do fluido age sobre a superfície do topo da
válvula de retenção (2). O cone é levantado do assento. O óleo hidráulico passa sem estrangulamento
pela válvula. O estrangulamento ocorre em uma direção.
Para montagem intermediária (modular)
Válvula estranguladora geminada de retorno livre
Serve para limitar a vazão principal ou de comando de uma ou duas ligações de consumidores.
Nela, são instaladas duas válvulas estranguladoras de retorno livre – dispostas simetricamente uma
ao lado da outra –, que limitam as vazões em um dos sentidos e que permitem livre retorno no sentido
contrário.
Função da válvula estranguladora
Função da válvula de retenção
SIMBOLOGIA1
A
2
B
3
SENAI-RJ 147
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Princípio de funcionamento
O óleo hidráulico do canal A1 atinge, através do ponto estrangulador (1), que é formado pelo
assento da válvula (2) e pelo êmbolo estrangulador (3), o consumidor A2. O êmbolo estrangulador é ajustável
por meio do parafuso de ajuste (4), possibilitando assim um ajuste da seção de estrangulamento (1).
O óleo hidráulico que retorna do consumidor B2 desloca o assento da válvula (2) contra a mola
(5) no sentido do êmbolo estrangulador (3), possibilitando assim o retorno livre.
Conforme o tipo de montagem, o efeito estrangulador pode ocorrer na entrada ou na saída.
Para a alteração da velocidade de um consumidor (limitação de vazão principal), a válvula
estranguladora geminada de retorno livre é instalada entre a válvula direcional e a placa de ligação.
Para a alteração da velocidade de operação de uma válvula direcional pré-operada, a válvula
estranguladora geminada de retorno livre pode ser instalada com ajuste do tempo de comutação
(limitação de vazão de comando). A partir daí, a montagem ocorre entre a válvula pré-operada e a
válvula principal.
Válvula estranguladora independente da viscosidade
Características
Essa válvula, também denominada válvula de estrangulamento fino, é concebida com um ponto
estrangulador em forma de diafragma, o que a torna praticamente independente da viscosidade na
passagem. A influência mínima da viscosidade é alcançada devido à forma do diafragma na área de
estrangulamento.
SIMBOLOGIA5
4 3 2 1 A
2
B
2
A
1
B
1
148 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Princípio de funcionamento
A válvula estranguladora independente da viscosidade compõe-se basicamente da carcaça (1),
do elemento de ajuste (2) e da bucha com diafragma (3).
O estrangulamento da vazão de A para B ocorre na janela do diafragma (4). A seção
estranguladora é ajustada através da rotação do êmbolo curvilíneo (5).
A regulagem é obtida girando-se o êmbolo curvilíneo (5) por meio do elemento de ajuste (2)
acoplado a ele. A área da seção de passagem é determinada pela posição da curva do êmbolo (5)
diante da abertura do diafragma (4).
A mínima dependência da viscosidade ocorre através da configuração do ponto estrangulador
com o diafragma.
Preferencialmente, o sentido da vazão é de A para B. Por meio de um parafuso de ajuste (6), a
bucha do diafragma pode ser erguida ou baixada em relação ao fuso. Assim é possível um ajuste, na
fábrica, do dispositivo com a escala correspondente (pequenas diferenças de fabricação). A bucha
de ajuste apóia-se sobre a base de montagem da válvula, durante o trabalho. A bucha do diafragma é
protegida contra giro por um pino elástico (7).
Válvula reguladora de vazão
Características
A função dessa válvula é manter constante uma vazão regulada, independentemente das oscilações
de pressão que existem entre a entrada e a saída da válvula. Isso significa que a vazão é constante, mesmo
que haja uma variação na pressão. Essa constância é alcançada instalando-se, junto com o estrangulador
SIMBOLOGIA
SENAI-RJ 149
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
ajustável (diafragma), um hidróstato, que trabalha como compensador de carga (balança de pressão) e, ao
mesmo tempo, representa o elemento comparador em um circuito regulador.
Recomenda-se a instalação dessa válvula, portanto, quando apesar da variação de carga, dese-
ja-se uma velocidade constante.
Princípio de funcionamento
Através da ação conjunta do estrangulador ajustável (1) e do hidróstato (2), a diferença de
pressão P
1 
- P
3 
, alterável por meio da pressão da carga, é dividida em dois ramos:
• P
1 
- P
2 
interna e constante no estrangulador ajustável.
• P
1 
- P
3 
externa e variável.
P
1
P
2
3 2
s
P
3
150 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
A válvula reguladora de vazão apresenta um regulador com os elementos principais, como:
estrangulador ajustável (1), balança de pressão (2) e mola (3).
O estrangulador ajustável (1) gera uma alteração da diferença de pressão P
1
 - P
2
 em caso de
mudança de temperatura ou de viscosidade do óleo hidráulico. Através do formato construtivo do
ponto estrangulador, pode-se combater esta influência.
O óleo hidráulico dirige-se de A para B; no estrangulador (1) propriamente dito, é instalado um
êmbolo de regulagem de fluxo de entrada (2). Na entrada da válvula atua sempre a pressão máxima
P
1 
do sistema. Na saída atua a pressão P
3
, que depende da resistência do consumidor.
Com cargas de resistência variáveis, também a pressão P
3 
varia, e com isso também há oscila-
ções e queda de pressão entre a entrada e a saída da válvula (P
1 
para P
3
).
Com a mesma seção transversal, a vazão iria variar se não estivesse instalado o êmbolo (2).
Para evitar as influências das variações, deve-se ter a preocupação de manter, na área do
estrangulamento, sempre a mesma diferença de pressão, P
2
 - P
3
.
Isso é possível através do êmbolo de regulagem, também denominado compensador de pressão,
que atua como estrangulador variável.
Uma mola mantém o êmbolo na posição inicial aberta. Quando não há fluxo, as pressões atuarão
nas áreas A2 e A3, exercendo uma força sobre o êmbolo.
A pressão P
2 
 atua, através de um canal interno, sobre a área A2. A pressão P
3 
, após o estran-
gulamento, atua sobre a área A3.
Na posição de regulagem, isto é, na existência do fluxo, as forças que atuam sobre o êmbolo
estão em equilíbrio.
Se, por exemplo, a pressão P
2
 aumentar, devido a um aumento de pressão na entrada da válvula,
o êmbolo se deslocará até que a pressão P
2 
diminua novamente. A vazão permanece, portanto, cons-
tante.
Se houver, por exemplo, uma variação de P
3 
(aumento ou diminuição), o êmbolo se deslocará até
se alcançar novamente o equilíbrio de forças. Dessa forma é mantida a vazão constante.
Válvula reguladora de vazão de duas vias
Características
Nas válvulas reguladoras de vazão de duas vias, o diafragma e a balança de pressão são mon-
tados em série. A balança de pressão pode, ainda, ser montada antes ou após o estrangulador ajustá-
vel (diafragma).
SENAI-RJ 151
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
SIMBOLOGIA
No esquema acima, está representada uma válvula reguladora de duas vias, com balança de
pressão antes do diafragma.
A aresta de comando A
1 
e o diafragma A
2 
são montados em série. A balança de pressão é
acionada do lado direito por p
2 
, e do lado esquerdo por p
3 
e F
F
.
Vale, então, para o equilíbrio na balança de pressão:
p
2 
*A
K 
= p
3
 *A
K
 + F
F
Para a queda de pressão no diafragma, vale: ∆p = p
2
 - p
3 
= F
F
 / A
K
 = constante.
Balança de pressão na entrada
Princípio de funcionamento
P
1
A
A
3
A
KF
F
A
2
P
3
s
P
2
152 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
Válvula reguladora de vazão de três vias
Características
Ao contrário da válvula reguladora de vazão de duas vias, nessa, o diafragma e a balança de
pressão não são ligados em série, mas em paralelo.
A balança de pressão permite a sobrevazão para o reservatório através de uma tubulação
adicional. Para que a pressão máxima seja assegurada, uma válvula limitadora de pressão precisa ser
instalada no circuito hidráulico. Essa válvula limitadora de pressão já está presente na maior parte dos
sistemas, integrada à válvula reguladora de vazão de três vias.
P
1
A
3
A
K
F
F
P
3
s
Balança de pressão na saída
No esquema acima, está representada uma válvula reguladora de vazão de duas vias, com
balança de pressão na saída.
A aresta de comando A
1 
e o diagrama A
2 
são montados em série. A balança de pressão é
acionada do lado direito por p
3 
, e do lado esquerdo por p
2 
e F
F
.
Vale, então, para o equilíbrio na balança de pressão:
P
1 
*A
K 
= p
2
 *A
K
 + F
F
Para a queda de pressão no diafragma, vale: ∆p = p
1
 - p
2 
= F
F
 / A
K
 = constante.
P
2
SENAI-RJ 153
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
SIMBOLOGIA
Princípiode funcionamento
P
1
A
1
A
K
F
F
P
2
Q
R
P
1
A
K
A
2
No esquema acima, está representada uma válvula reguladora de vazão de três vias.
A aresta de comando A
1 
e o diafragma A
2 
são montados em paralelo. A balança de pressão é
acionada do lado direito por p
2
 e F
F
, e do lado esquerdo por p
1
.
Vale, então, para o equilíbrio na balança de pressão:
p
1 
* A
K
 = p
2 
* A
K
 + F
F
.
Para a queda de pressão no diafragma, vale: Dp = p
1 
-
 
 p
2
 = F
F
/ A
K
 = constante.
T
154 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Válvulas hidráulicas
SENAI-RJ 155
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Atuadores
hidráulicos
Classificação
Atuadores lineares
Atuadores rotativos hidráulicos
Nesta seção...
8
156 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
SENAI-RJ 157
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Classificação
Esses atuadores são dispositivos que estão localizados no final de um circuito hidráulico, e são
a parte em que se realizam os trabalhos mecânicos após o óleo percorrer todo o circuito. Isso quer
dizer que eles estão ligados mecanicamente à carga. Quando o óleo os aciona, podemos observar o
fenômeno da transformação da energia hidráulica em energia mecânica (força ou torque).
Eles dividem-se em dois grupos:
Atuadores lineares
São os que convertem a energia hidráulica em movimento linear ou angular. Nesta família, os
mais utilizados são os cilindros hidráulicos.
Atuadores rotativos
Convertem energia hidráulica em momento torsor (torque), com movimento limitado ou con-
tínuo. Neste caso, temos os osciladores e os motores hidráulicos (palhetas, engrenagens, pistões).
Atuadores
lineares
Atuadores
hidráulicos
Atuadores
rotativos
Cilindro
hidráulico Oscilador
hidráulico
Motor
hidráulico
158 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
A seguir, vamos apresentar, de forma detalhada, as características e o funcionamento dos
atuadores lineares e rotativos.
Atuadores lineares
São representados pelos cilindros hidráulicos, que são os mais utilizados na automatização de
máquinas em diversos segmentos da indústria. Diferenciam-se entre si por detalhes construtivos e em
função de suas características de funcionamento e utilização. Podem ser fornecidos com as mais
diversas opções de montagem (fixação), com ou sem amortecimento, acessórios e com curso de
trabalho especificado pelo usuário.
Constituintes de um cilindro hidráulico linear
1. Cabeçote
2. Fundo
3. Haste
4. Tubo
5. Flange
6. Bucha-guia
7. Êmbolo
8. Bucha de amortecimento
9. Bucha de amortecimento
10. Bucha roscada
11. Tirante
12. Porca
13. Fita-guia
14.1. Vedação do êmbolo (exec. ”T”)
14.2. Vedação do êmbolo (exec. ”A”)
15. Raspador
16. Vedação da haste
17. O-ring
18. Anel antiextrusão
19. O-ring
20. Válvula de retenção com desaeração
21. Válvula estranguladora
SENAI-RJ 159
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Diferença de áreas
Vale ressaltar que, neste caso, temos uma diferença nos esforços desenvolvidos no momento de
avanço e no momento de retorno, pois as áreas efetivas de atuação da pressão são diferentes. Na
realidade, a área da câmara traseira é maior do que a da câmara dianteira, portanto nessa última
temos de considerar o diâmetro da haste, na qual a área correspondente à sua secção não estará
sujeita à ação desta pressão.
Força desenvolvida pelo cilindro hidráulico
A força máxima desenvolvida pelo cilindro é calculada através da função da pressão a que ele
está submetido e das áreas do êmbolo envolvidas.
Exemplos
Ao submetermos um cilindro hidráulico à pressão de 5 kgf/cm2, com uma área de êmbolo de 20
cm2, a forma máxima desenvolvida será:
Área do êmbolo Área anular do êmbolo
No êmbolo do cilindro, distinguem-se duas áreas:
• Área do êmbolo – Toda a área do êmbolo.
• Área angular do êmbolo – Área do êmbolo menos área da haste.
2 1
AB
160 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Logo: Força = Pressão x Área
Substituindo: Força = 5 kgf / cm2 x 20 cm2
Teremos:
Vimos, então, que a força máxima desenvolvida pelo cilindro será de 100 kgf, no curso de avanço.
Agora vamos submeter o mesmo cilindro à mesma pressão, com uma área anular do êmbolo de
10cm2. Vamos definir, então, qual será a força máxima desenvolvida em seu curso de retorno.
Sabemos que:
Logo: Força = Pressão x Área
Substituindo: Força = 5 kgf / cm2 x 10 cm2
Teremos:
A força máxima desenvolvida pelo cilindro, neste caso, será de 50 kgf, no curso de retorno.
Pressão =
Força
Área
Sabemos que:
Pressão =
Força
Área
Força = 100 kgf
Como já descrito no item anterior, a força desenvolvida para o curso
 de avanço é maior que a desenvolvida para o curso de retorno, pois a
 área do êmbolo (20cm2) é maior que sua área anular.
Força = 50 kgf
SENAI-RJ 161
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Tipos de cilindro hidráulico
Os mais usuais são os de simples efeito ou ação simples e os de duplo efeito ou ação
dupla. Por isso, daremos mais ênfase a estes, em nossas apresentações.
Cilindros hidráulicos de ação simples
Características
Recebem esta dominação porque utilizam óleo hidráulico para produzir trabalho em um único
sentido de movimento, seja para avanço ou retorno. Possuem somente um orifício de conexão, atra-
vés do qual o óleo entra e sai.
O lado oposto à entrada é dotado de um pequeno orifício que serve como respiro, visando a
impedir a formação de contrapressão, causada pelo ar residual.
O movimento de retorno, em geral, é conseguido através da ação de uma mola ou de uma força
externa, permitindo assim que o cilindro assuma sua posição inicial de repouso.
São comandados por válvulas direcionais de três vias, e uma de suas principais aplicações é a
fixação de peças.
Princípio de funcionamento
A A
B B
162 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
a) O cilindro é mantido recuado por ação da força da mola ou qualquer outra força.
b) Para o curso de avanço, o óleo hidráulico é admitido pela conexão A ou B, deslocando o
êmbolo e comprimindo a mola. O ar na outra câmara é descarregado, pelo orifício de escape, para a
atmosfera.
Cilindros hidráulicos de ação dupla
Características
Quando um cilindro utiliza óleo para produzir trabalho em ambos os sentidos de movimento
(avanço ou retorno), é chamado de cilindro de dupla ação. Suas aplicações são as mais diversas
possíveis.
Normalmente, são comandados por válvulas direcionais de quatro ou cinco vias.
Princípio de funcionamento
Os movimentos de avanço ou retorno da haste desse cilindro são obtidos através da alternância
da admissão e do escape do óleo – que age sobre as superfícies do êmbolo – em suas câmaras
traseira e dianteira.
Isso significa que, enquanto uma câmara está admitindo óleo, a outra o está liberando para o
reservatório. Esta operação é mantida pelo momento de inversão da válvula direcional, quando alter-
namos a admissão de óleo nas câmaras, fazendo com que a haste se movimente em sentido contrário:
a) Para o curso de avanço, o óleo é admitido na conexão A, e a conexão B permite o retorno do
óleo contido na câmara dianteira para o reservatório.
b) O cilindro realiza o curso de retorno sob a ação do óleo admitido na conexão B, e por conse-
qüência, o óleo contido na câmara traseira será enviado para o reservatório através da conexão A.
B A
SENAI-RJ 163
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Cilindros hidráulicos de haste passante
Características
São também chamados de cilindro de haste dupla. Esse tipo de cilindro vem sendo utilizado em
diversas aplicações, nas indústrias. Possui duas hastes unidas ao mesmo êmbolo.
As duas faces do êmbolo possuem geralmente a mesma área, o que possibilita transmitir forças
iguais em ambos os sentidos de movimentação.
Apresentam dois mancais de guia, um em cada tampa, oferecendo mais resistência às cargas
laterais, bem como seu melhor alinhamento.
Em função das necessidades de utilização, esse tipo de cilindro pode assumir uma série de
aplicações. Poderá ser fixado pelas extremidadesdas hastes, deixando o corpo livre, ou pelo corpo,
permitindo que as hastes se desloquem.
Princípio de funcionamento
a) Para o curso de avanço, o óleo é admitido na conexão A, e a conexão B permite o
retorno do óleo contido na câmara traseira para o reservatório.
b) O cilindro realiza o curso de retorno sob a ação do óleo admitido na conexão B, e por
conseqüência, o óleo contido na câmara traseira será enviado para o reservatório através da
conexão A.
B A
164 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Cilindros hidráulicos com amortecimento
Características
É importante sabermos que os cilindros hidráulicos podem ser fornecidos com ou sem amorteci-
mento, cabendo ao cliente essa decisão, que deve ser conciliada, logicamente, com suas condições de
aplicação.
O amortecimento tem a finalidade de evitar cargas de choque, transmitidas aos cabeçotes (tam-
pas) e ao êmbolo no final de cada curso, absorvendo-as. Isso faz com que os cilindros que possuem
este dispositivo tenham sua vida útil prolongada.
Para os cilindros muito pequenos, este recurso não é utilizado, devido à própria limitação
dimensional, além de, na maioria dos casos, ele não ser necessário porque os esforços desenvolvidos
são pequenos e não admitem inércia significante.
Na prática, o usual é encontrarmos a aplicação de amortecimento em cilindros que possuam
diâmetros acima de 30mm e cursos acima de 50mm.
Princípio de funcionamento
O princípio de funcionamento baseia-se na retenção de parte da quantidade de óleo hidráulico no
final do curso. Inicia-se quando um colar que envolve a haste começa a se encaixar num retentor,
vedando a saída principal do óleo e forçando-o a sair por uma restrição fixa ou regulável, escoando
assim com uma vazão menor. Isso causa uma desaceleração gradativa na velocidade do pistão e
absorve o choque.
Vale salientar que o amortecimento só é eficiente quando o curso completo do cilindro é utiliza-
do, pois seu efeito só ocorre no final dos cursos.
Outra observação é quanto ao tempo de ciclo do equipamento. Devemos estar cientes que esse
tipo de proteção acarreta um aumento de tempo no ciclo, devido às perdas de tempo em cada
desaceleração do êmbolo.
B A
SENAI-RJ 165
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Amortecimento no retorno
a) O cilindro retorna com força e velocidade máximas sob o efeito do óleo admitido pela conexão A.
b) O óleo em exaustão tem passagem livre pela conexão B.
c) Próximo ao final do curso de retorno, o óleo em exaustão tem a passagem de saída bloqueada
pelo ressalto do êmbolo, formando uma câmara de amortecimento.
d) O óleo contido na câmara de amortecimento tem sua saída restringida pela válvula regulado-
ra de fluxo (final de curso com amortecimento).
Amortecimento no avanço
a) Para o curso de avanço, o óleo é admitido pela conexão B e tem passagem livre pela válvula
de retenção, proporcionando um início de movimento a velocidade máxima.
b) Próximo ao final do curso de avanço, o óleo em exaustão tem a passagem de saída bloqueada
pelo ressalto do êmbolo, formando uma câmara de amortecimento.
c) O óleo que está contido na câmara de amortecimento tem sua saída restringida pela válvula
reguladora de fluxo (final de curso com amortecimento).
BA BA
BA BA
166 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Simbologia gráfica para cilindros hidráulicos
As informações abaixo estão de acordo com a norma DIN-ISO 1219 e ISO 5599.
Cilindro de ação simples com retorno por
carga externa
Cilindro de ação simples com retorno
por mola
Cilindro de ação simples com avanço
por mola
Cilindro de ação dupla
Cilindro de ação dupla de haste passante Amortecimento dianteiro fixo
Amortecimento traseiro fixo Duplo amortecimento fixo
Amortecimento dianteiro regulável Amortecimento traseiro regulável
Amortecimento duplo com regulagem Cilindro duplex contínuo (Tandem) ou geminado
SENAI-RJ 167
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Atuadores rotativos hidráulicos
São normalmente denominados atuadores hidráulicos rotativos ou cilindros rotativos. São insta-
lados na parte final de um circuito hidráulico, quando o trabalho a ser realizado é uma operação de
rotação.
Convertem a energia hidráulica em movimento rotativo limitado, causando momento torsor e
torque.
Tipos de atuador rotativo hidráulico
Oscilador hidráulico
Consiste em um conversor através do qual o movimento retilíneo, obtido por intermédio de um
fluido pressurizado, é convertido em movimento rotativo.
O movimento retilíneo é produzido pelo óleo hidráulico, que age alternadamente sobre dois êm-
bolos fixos em uma cremalheira, engrenada a um pinhão. Basicamente, é um cilindro de duplo efeito
que permite, em função da relação de transmissão, a obtenção do ângulo de rotação determinado.
Motor hidráulico
Na indústria moderna, o motor hidráulico é cada vez mais empregado, especialmente onde é
impossível ou perigoso o uso de aparelhos elétricos.
Outro referencial que indica sua utilização é a presença de ambientes úmidos, corrosivos, quen-
tes, ácidos, explosivos ou com predominância de pó.
Atuadores
rotativos
Oscilador
hidráulico
Motor
hidráulico
168 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Tipos de oscilador hidráulico
Oscilador hidráulico pinhão x cremalheira
Características
Quando o óleo age sobre uma face do êmbolo, provoca o deslocamento da cremalheira para a
direita ou esquerda. O pinhão recebe o movimento e transmite o momento torsor criado para um eixo.
O torque é produzido em função do diâmetro do oscilador, da pressão utilizada e da relação de
transmissão.
Pode ser dotado de amortecimento simples ou duplo no fim do curso.
Princípio de funcionamento
É bom ressaltar que os motores hidráulicos são o oposto dos compressores, ou seja, não são
geradores de óleo hidráulico, e sim utilizadores da energia nele contida para realizar seu movimento.
Vamos, a seguir, apresentar de forma detalhada as características e o funcionamento dos
osciladores hidráulicos.
1. Rotação do eixo de saída no sentido horário
• O óleo é admitido pela conexão A, deslocando o êmbolo e a haste para a direita.
• O óleo na outra câmara do êmbolo oposto é descarregado pela conexão B.
• O deslocamento da haste para a direita é transmitido à engrenagem como movimento rotativo
no sentido horário.
A B
SENAI-RJ 169
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
2. Rotação do eixo de saída no sentido anti-horário
• O óleo é admitido pela conexão B, deslocando o êmbolo e a haste para a esquerda.
• O óleo na outra câmara do êmbolo oposto é descarregado pela conexão A.
• O deslocamento da haste para a esquerda é transmitido à engrenagem como movimento
rotativo no sentido anti-horário.
Oscilador hidráulico de palheta
Características
Nesse tipo de oscilador encontramos uma palheta com movimento rotativo limitado, geralmente
com limitação a 300°, para o atuador simples.
Princípio de funcionamento
1. Rotação do eixo de saída no sentido horário
• O óleo é admitido pela conexão A, deslocando a palheta no sentido horário.
• O óleo na câmara oposta da palheta é descarregado pela conexão B.
2. Rotação do eixo de saída no sentido anti-horário
• O óleo é admitido pela conexão B, deslocando a palheta no sentido anti-horário.
• O óleo na outra câmara oposta da palheta é descarregado pela conexão A.
Atuador simples Atuador duplo
170 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Tipos de motor hidráulico
Motor hidráulico de engrenagens
Características
É composto basicamente de uma carcaça e um par de engrenagens, no qual uma delas está
acoplada ao eixo de saída e a outra apoiada sobre mancais internos. Esta aciona a primeira.
Princípio de funcionamento
Simbologia gráfica para osciladores hidráulicos
De acordo com a norma DIN-ISO 1219 e ISO 5599, apresenta-se da seguinte forma:
Denominação/elucidação Símbolos
Oscilador hidráulico geral
P
L
T
SENAI-RJ 171
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Composto basicamentepor uma carcaça, um cilindro, duas tampas e um rotor com palhetas
montado sobre rolamentos excentricamente dentro do cilindro.
Na alimentação, o óleo sob pressão é admitido pela tampa traseira do cilindro, sendo dirigido
para seu interior. A câmara do cilindro é limitada pelas faces do rotor e pelas tampas.
Princípio de funcionamento
O momento de torção das engrenagens é gerado quando o óleo atua sobre os flancos dos dentes
(que podem ser retos ou helicoidais), causando a rotação das engrenagens.
O momento de torção entre os dois tipos permanece quase constante, porém o sistema helicoidal
é mais silencioso.
Motor hidráulico de palhetas
Características
a) O óleo é admitido e segue em direção ao conjunto rotativo.
b) A câmara do cilindro é formada pelas faces do rotor e pelas tampas.
c) A pressão atuará sobre a superfície frontal da palheta, resultando em uma força.
A força resultante na palheta
dá origem ao torque
Eixo de acionamento
A pressão que atua na palheta
ocasiona uma força
Pressão do sistema
Rotor
172 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
d) A força, atuando a uma distância do centro do eixo do rotor, originará um torque.
e) Sob ação do torque, o rotor gira de forma contínua.
f) Ao adquirir velocidade, as palhetas são mantidas encostadas contra a parede interna do cilindro
pela ação da força centrífuga, criando sucessivas câmaras nas quais o óleo atua.
g) Chegando a um certo ponto da revolução, o óleo é descarregado para o reservatório e as palhetas
são obrigadas a voltar para o interior da ranhura do rotor.
Motor hidráulico de pistões axiais
Características
Este tipo de motor possui normalmente de cinco a sete pistões, dispostos axialmente no interior
de um bloco de cilindros que deslizam apoiados em uma placa inclinada. O rotor se encontra fixado a
um eixo ranhurado, que gira com todo o conjunto.
Nesse motor, vários cilindros são dispostos paralelamente à árvore de saída e atuam com movi-
mentos alternados no interior de um bloco de pistões.
Princípio de funcionamento
a) O óleo hidráulico é admitido pela conexão A, sendo direcionado ao bloco de pistões.
b) Vários cilindros são submetidos a pressão, de forma progressiva.
c) A pressão, atuando nas superfícies dos pistões, resultará em forças.
d) A força resultante é transmitida a uma placa de deslizamento inclinada.
e) A reação a esse esforço provocará a rotação de todo o conjunto (pistões, bloco de pistões, placa
(inclinada).
f) O bloco de pistões está acoplado à árvore de saída, onde esta executa a mesma rotação do bloco
de cilindros.
A
B
SENAI-RJ 173
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
g) Após os pistões terem executado todo seu curso para fora do bloco, o óleo é descarregado pela
conexão B pelo giro constante no bloco de pistões.
h) Após o pistão ter executado todo seu curso para fora, o giro constante do bloco força os pistões
para dentro, causando a descarga do óleo pela conexão B.
Motor hidráulico de pistões radiais
Características
Este tipo de motor é composto de uma carcaça, onde existem normalmente de quatro a seis
cilindros, providos de pistões, posicionados radialmente e que estão apoiados em um virabrequim
através de bielas.
O óleo hidráulico é direcionado, através de canais, para os cilindros, através de uma válvula
rotativa, podendo agir simultaneamente em dois ou três pistões, dependendo do número existente.
Nos cilindros, o óleo atua pressionando os pistões para seu ponto inferior e causando a transmis-
são do movimento. Em sentido contrário, o óleo nos cilindros é expelido para o retorno ao reservatório.
Durante a rotação do motor, teremos pistões admitindo óleo para girar o conjunto
e outros pistões descarregando o óleo que já executou esta tarefa.
Observação
3 1 2
Princípio de funcionamento
174 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
a) O óleo hidráulico é admitido por uma válvula rotativa e distribuído aos cilindros através de canais.
b) Vários cilindros são submetidos a pressão.
c) A pressão, atuando na superfície dos pistões, resultará em força.
d) A força gerada no pistão é transmitida à biela e ao virabrequim, causando o movimento da árvore
de saída.
e) Após o pistão ter executado todo seu curso para fora, a válvula rotativa descarrega o óleo que já
executou a tarefa de girar a árvore de saída e pressuriza outros cilindros. O giro continua.
Durante a rotação do motor, teremos pistões admitindo óleo, causando a rotação
da árvore de saída, e pistões descarregando o óleo que já executou essa tarefa.
 Esse comando é executado pela válvula rotativa.
Observação
SENAI-RJ 175
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
Simbologia gráfica para motores hidráulicos
De acordo com a norma DIN-ISO 1219 e ISO 5599, a simbologia apresenta-se da seguinte
forma:
Motor de deslocamento
constante unidirecional geral
Motor de deslocamento
constante unidirecional
(um sentido de vazão e
um sentido de rotação)
Motor de deslocamento
bidirecional
(dois sentidos de vazão e dois
sentidos de rotação)
Motor de deslocamento variável
unidirecional
(um sentido de vazão e um
sentido de rotação)
Motor de deslocamento
constante bidirecional
(dois sentidos de vazão e dois
sentidos de rotação)
Denominação/
elucidação
Símbolos
176 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Atuadores hidráulicos
SENAI-RJ 177
Hidráulica Básica – Para consultar
Para consultar
Símbolos para montagem agrupada ou modular
Simbologia dos componentes de sistemas hidráulicos
Tabela de conversão das unidades de pressão
Tabela comparativa de óleos de diversos fornecedores
Nesta seção...
9
178 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
SENAI-RJ 179
Hidráulica Básica – Para consultar
Símbolos para montagem agrupada ou modular
Válvula de retenção na linha de tanque
Válvula de retenção na linha de pressão
Válvula de alívio de pressão
Válvula de frenagem
Válvula de controle de fluxo na linha de
pressão
Válvula de controle de fluxo na linha de tan-
que
 Símbolo Descrição
180 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Válvula de controle de fluxo nas linhas de
pressão e tanque
Válvula de controle de fluxo nas linhas de
pressão com retenção incorporada
Válvula de controle de fluxo nas linhas A e
B – Meter-out
Válvula de controle de fluxo nas linhas A e
B – Meter-in
Válvula de seqüência localizada e comandada
na linha de pressão
Válvula de pressão localizada na linha P e
comandada pela linha B
Válvula redutora de pressão localizada na
linha P e comandada pela linha A
 Símbolo Descrição
SENAI-RJ 181
Hidráulica Básica – Para consultar
Válvula redutora de pressão localizada e
comandada pela linha P
Válvula de contrabalanço
Válvula de retenção pilotada na linha A
Válvula de retenção pilotada na linha B
Válvula de retenção pilotada nas linhas A e B
 Símbolo Descrição
182 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Simbologia dos componentes de sistemas hidráulicos
DIN-ISO 1219 e ISO 5599
Bomba hidráulica com deslocamento cons-
tante e um sentido de fluxo
Bomba hidráulica com deslocamento cons-
tante e dois sentidos de fluxo
Bomba hidráulica com deslocamento variá-
vel e um sentido de fluxo
Bomba hidráulica com deslocamento variá-
vel e dois sentidos de fluxo
Motor hidráulico com deslocamento cons-
tante e um sentido de fluxo
Motor hidráulico com deslocamento cons-
tante e dois sentidos de fluxo
Motor hidráulico com deslocamento variá-
vel e um sentido de fluxo
Função Simbologia
SENAI-RJ 183
Hidráulica Básica – Para consultar
Motor hidráulico com deslocamento
variável e dois sentidos de fluxo
Motor hidráulico com campo giratório
limitado (motor oscilante)
Bomba/motor de deslocamento fixo com
reversão do sentido de fluxo
Bomba/motor de deslocamento fixo com
sentido único de fluxo
Bomba/motor de deslocamento fixo com
dois sentidos de fluxo
Bomba/motor de deslocamento variável
com reversão de sentido de fluxo
Bomba/motor de deslocamento variável
comsentido único de fluxo
Bomba/motor de deslocamento variável
com reversão do sentido de fluxo
184 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Cilindro de ação simples e avanço por
força não-especificada
Cilindro de ação simples e retorno por
força não-especificada
Cilindro de ação simples e retorno por
mola
Motor elétrico
Motor térmico
Válvula direcional de duas vias –
duas posições
Posição normal fechada
Válvula direcional de duas vias –
duas posições
Posição normal aberta
Válvula direcional de três vias –
duas posições
Posição normal fechada
SENAI-RJ 185
Hidráulica Básica – Para consultar
Válvula direcional de três vias – duas
posições
Posição normal aberta
Válvula direcional de três vias –
três posições
Posição intermediária (central)
fechada
Válvula direcional de quatro vias –
duas posições
Válvula direcional de quatro vias –
três posições
Posição intermediária (central)
fechada
Válvula direcional de quatro vias –
três posições
Posição intermediária (central)
com saídas em retorno
Cilindro de ação simples e avanço por
mola
Cilindro de ação dupla com haste
simples
Cilindro de ação dupla com haste
passante
186 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Cilindro diferencial
Cilindro com amortecedor fixo de dois
sentidos
Cilindro com amortecedor regulável de
dois sentidos
Cilindros telescópicos de ação simples
com retorno por força externa
Cilindro telescópico de dupla ação
Intensificador para o mesmo meio de
pressão
Conversor do meio de pressão de ar
para óleo
Válvula reguladora de fluxo de
acionamento manual
SENAI-RJ 187
Hidráulica Básica – Para consultar
Válvula reguladora de fluxo de
acionamento mecânico ou por rolete e
retorno por mola
Válvula reguladora de fluxo de duas vias
Vazão fixa – estrangulador
Válvula reguladora de fluxo de duas vias
Vazão fixa – orifício
Válvula reguladora de fluxo de três vias
Vazão fixa – estrangulador
Descarga ao reservatório
Válvula reguladora de fluxo de duas vias
Vazão variável – estrangulador
Válvula reguladora de fluxo de três vias
Vazão variável – estrangulador Descarga
ao reservatório
Válvula reguladora de fluxo com
válvulas de retenção em ligação paralela
Válvula reguladora de fluxo com orifício
e retorno livre
188 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Válvula de fechamento
Simbolização simplificada
Válvula direcional de cinco vias – duas
posições
Válvula direcional de cinco vias –
três posições
Posição intermediária (central) fechada
Válvula direcional de quatro vias –
três posições
Posição intermediária (central) P → T
Válvula direcional com posição
intermediária de comando e duas
posições finais
Válvula de retenção sem mola
Válvula de retenção com mola
Válvula de retenção pilotada
SENAI-RJ 189
Hidráulica Básica – Para consultar
Válvula de fluxo com estrangulamento
constante
Válvula de orifício com estrangulamento
constante
Válvula reguladora de fluxo com
estrangulamento regulável nos dois
sentidos
Convertor hidráulico – elétrico
Aparelho sensitivo de pressão
(pressostato)
Aparelho sensitivo de temperatura
(termostato)
Aparelho sensitivo de fluxo (rotâmetro)
Grupo de acionamento com uma bomba
190 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Grupo de acionamento com duas
bombas
Direto por acréscimo de pressão
Áreas atuantes diferentes
Indireto por acréscimo de pressão
Centragem por pressão
Centragem por mola
Solenóide e válvula-piloto (pré-operado)
Sonelóide ou válvula-piloto
SENAI-RJ 191
Hidráulica Básica – Para consultar
Indicador de pressão (manômetro)
Indicador de temperatura
Aparelho medidor de fluxo (fluxômetro)
Ponto de ligação de pressão fechado
Ponto de ligação de pressão com
conexão sem retenção (engate rápido)
Conexão rápida acoplada com válvula
de bloqueio, com abertura mecânica
(engate rápido)
Conexão rápida, desacoplada, canal
fechado
Conexão rápida, desacoplada, canal
aberto
192 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Conexão giratória em um só sentido
Reservatório aberto
Reservatório de entrada com a
extremidade acima do nível de fluido
Reservatório de entrada com a
extremidade abaixo do nível de fluido
Reservatório com linha sob carga
Válvula limitadora de pressão regulável
(alívio)
Válvula limitadora de pressão pilotada
através de controle remoto
Válvula de seqüência
SENAI-RJ 193
Hidráulica Básica – Para consultar
Linha de trabalho, sucção, retorno ou
pressão
Linha de comando (pilotagem)
Linha de dreno
Linha de contorno
Delimitação de um conjunto de funções
em um único corpo
Tubulação flexível (mangueira)
Conexão fixa (derivação)
Cruzamento de linhas não-ligadas
Acionamento manual (muscular) geral
194 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
Botão
Alavanca
Pedal
Came ou apalpador
Mola
Rolete apalpador
Rolete apalpador com retorno em vazio
(gatilho)
Eletroímã (bobina solenóide)
SENAI-RJ 195
Hidráulica Básica – Para consultar
Reservatório pressurizado
Acumulador de energia hidráulica
Filtro
Refrigerador (resfriador)
Refrigerador com representação das
linhas de fluxo do fluido refrigerante
Eixo
Movimento giratório em um sentido
Eixo
Movimento giratório nos dois sentidos
Engate (trava)
Conexão articulada, simples
196 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar
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1
 
Unidade de origem 
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 m
B
a
rs
SENAI-RJ 197
Hidráulica Básica – Para consultar
Tabela comparativa de óleos de diversos
fornecedores
Viscosidade
a 38ºC
Marca
CASTROL
ESSO
SHELL
MOBIL OIL
TEXACO
VALVOLINE
PROMAX BARDHAL
PETROBRAS
IPIRANGA
RENOLUB (FUCHS)
RENOLUB (FUCHS)
HOUGHTON
ATLANTIC
HYSPIN AWS 32
NUTO H32
TERESSO 32
TELLUS T32
TELLUS 32
DTE 24 (ISO VG 32)
RANDO OIL HD32
ETC OIL LIGHT
ISO 32
MAXLUB MA-10
(ISO VG 32)
LUBRAX IND.
HR-43 EP
IPITUR AW 32
RENOLIN B5
RENOLIN MR5
HYDRO-DRIVE
HP-32
DURO AW OIL 32
HYSPIN AWS 46
NUTO H 46
TERESSO 46
TELLUS T 46
TELLUS 46
DTE 25 (ISO VG 46)
HYSPIN AWS 68
NUTO H 68
TERESSO 68
32 cst (150 SSU) 46 cst (217 SSU) 68 cst (315 SSU)
Sistema frio
(até 35ºC)
Sistema médio
(35ºC a 50ºC)
Sistema quente
(50ºC a 65ºC)
RANDO OIL HD46
ETC OIL nº10
ISO 46
MAXLUB MA-15
(ISO VG 46)
TELLUS T 68
TELLUS 68
DTE 26 (ISO VG 68)
RANDO OIL HD68
ETC OIL MEDIUN
ISO 68
MAXLUB MA-20
(ISO VG 68)
LUBRAX IND.
HR-56 EP
IPITUR AW 68
RENOLIN B15
HYDRO-DRIVE
HP-68
DURO AW OIL 68
RENOLIN MR15
LUBRAX IND.
HR-48 EP
IPITUR AW 46
RENOLIN B10
RENOLIN MR10
HYDRO-DRIVE
HP-46
DURO AW OIL 46
198 SENAI-RJ
Hidráulica Básica – Para consultar