Princípios Básicos de Hidráulica

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Escola de Material Bélico 
 
Princípios Básicos de Hidráulica 
 
S/S Armamento pesado 1 
 
 
CAPÍTULO 01 
 
INTRODUÇÃO 
 
 
O objetivo desta nota de aula, é dar embasamento teórico para introduzir o instruendo em 
assuntos, tais como: sistemas de recuo de boca de fogo, freios hidráulicos, giro de torres de carros de 
combate, etc. 
Do amplo universo que é a hidráulica em geral, foram selecionados os tópicos que mais de 
perto interessam à manutenção dos armamentos utilizados pelas forças armadas brasileiras. Toda a 
parte teórica apresentada deverá ser, devidamente, demonstrada na parte prática. Sendo utilizada, para 
tal, a sala de hidráulica da Escola de Material Bélico. Os conceitos são apresentados, 
propositadamente, de maneira sucinta, para que o instruendo possa enriquecê-los com suas próprias 
anotações durante as aulas. 
 
1. GENERALIDADES 
 
a. HIDROSTÁTICA - Ciência dos líquidos sob pressão. 
 
b. HIDRODINÂMICA - Ciência dos líquidos em movimento. 
 
c. HIDRÁULICA - Hidrostática + hidrodinâmica 
 
d. CONCEITO DE HIDRÁULICA - É a ciência de transmitir força e/ou movimento através de 
um líquido confinado. 
 
e. FLUIDO - É toda substância capaz de escoar, ou em outras palavras, capaz de fluir. Sob este 
aspecto, até mesmo o chumbo derretido é um tipo de fluido, mas para nós que estamos 
interessados na hidráulica aplicada em armamentos, fluido será um óleo com características 
especiais para trabalhar nos sistemas hidráulicos das armas e viaturas automóveis. Ele deverá: 
 Conduzir a força hidráulica; 
 Lubrificar o sistema; 
 Arrefecer o sistema. 
 
Para perfeito entendimento e aproveitamento da hidráulica aplicada ao armamento, estudaremos, 
basicamente, o princípio de Pascal para a hidrostática e o princípio de Bernoulli para a hidrodinâmica. 
 
 
 
CAPÍTULO 02 
 
HIDROSTÁTICA 
 
 
2. HIDROSTÁTICA 
 
Para se estudar a hidrostática deve-se, como primeiro passo a
 
ser
 
dado, entender o conceito de 
PRESSÃO: 
 
CONCEITO:
 
Pressão é o termo que define quanta força é aplicada numa certa área. 
 
 
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Aparecem, aqui, dois conceitos que devem ser discutidos para melhor entendimento de pressão: 
FORÇA e ÁREA. 
 
FORÇA
 -
 pode ser definida, genericamente, como um agente capaz de deformar um corpo pela 
sua ação, e/ou modificar o estado de repouso ou de movimento do referido corpo. 
Força pode ser definida ainda, matematicamente, pela segunda lei de Newton: "Força é um 
agente diretamente proporcional à massa e à aceleração do corpo sobre o qual atua", isto é: 
 
amF .=
 
 
ÁREA
 -
 refere-se a uma superfície sobre a qual se está trabalhando. Lembremo-nos de que a 
unidade de área é sempre quadrática (m2 por exemplo). 
 
Para melhor visualizar o efeito da pressão, vamos analisar as figuras a seguir 
♦ Suponhamos uma garrafa cheia de um líquido, o qual é, praticamente, incompressível. 
♦ A rolha possui uma área igual a 1 cm2 
♦ O fundo da garrafa possui uma área igual a 20 cm2 
 
 
Figura 1
 
 
♦ Se aplicarmos uma força de 10 kgf sobre a rolha, o resultado será uma força de 10 kgf em 
cada cm2 das paredes da garrafa. 
♦ A força nas paredes da garrafa será perpendicular a esta parede. 
 
 
Figura 2 
 
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♦ Como o fundo da garrafa possui uma área igual a 20 cm2, a resultante das forças aplicadas 
sobre o fundo da garrafa será igual a 200 kgf. 
 
 
Figura 3 
CONCLUSÕES: 
 
Do exposto acima, podemos concluir que: 
 
A
FP =
 
 
A pressão é igual a razão entre a força aplicada em uma certa área e essa mesma área 
 
a. PRINCÍPIO DE PASCAL 
 
A pressão em um líquido confinado é transmitida, integralmente, em todas as direções e age com 
força igual, em áreas iguais, sempre perpendicularmente às paredes do recipiente. 
 
1) ALAVANCA HIDRÁULICA 
 
♦ Uma força de 2 kgf aplicada sobre um pistão de 1 cm2 de área; 
♦ Desenvolverá uma pressão igual a 2 kgf / cm2 em todo o recipiente; 
♦ Esta pressão equilibrará um peso igual a 100 kgf, se tivermos um êmbolo igual a 50 cm2; 
♦ O pistão
 
A
 
desenvolverá um trabalho
 
 WA e o pistão B desenvolverá um trabalho WB; 
♦ Pela lei da conservação do trabalho
 
WA = WB, ou: FA.dA = FB.dB, ou em outras palavras: dB 
= FA.dA / FB; 
♦ O deslocamento do pistão B é inversamente proporcional a força FB, isto é: se por um lado 
há um ganho de força no pistão B, por outro há um proporcional aumento no deslocamento do pistão 
A. 
 
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Figura 4 
 
 
b. PRESSÃO ATMOSFÉRICA 
 
 
Figura 5
 
Hoje, é sabido que existe uma massa de ar que envolve a terra, a qual se estende até uma altura 
aproximada de 80 km. Que esta massa do ar tem um peso, portanto, o ar cria uma pressão sobre a 
superfície da terra. Chamamos esta pressão de "Pressão Atmosférica". Se fosse possível pesar uma 
coluna de ar de 1 cm2 de área e altura igual a da atmosfera, obter-se-ia um peso 1 kgf ao nível do mar. 
Portanto, tudo na terra está sujeito à pressão de 1kgf por cm2 em condições normais. Nas montanhas a 
pressão atmosférica é menor, porque a coluna de ar acima é menor. Abaixo do nível do mar, a pressão 
é maior, porque a altura da coluna é maior. 
Qualquer condição de pressão menor que a pressão atmosférica é considerada como vácuo ou 
vácuo parcial. 
 
c. PRESSÃO MANOMÉTRICA 
 
É aquela existente no interior dos equipamentos em funcionamento (no interior de um cilindro 
recuperador, por exemplo). Para medir essa pressão necessitamos de um instrumento chamado 
manômetro, o qual, em presença da atmosfera indica pressão igual a zero. 
 
d. PRESSÀO ABSOLUTA
 
 
É o somatório da pressão manométrica com a atmosférica. Ex.: Se um cilindro trabalha com 150 
kgf/cm2 no Rio de Janeiro, a pressão absoluta será igual a 151 kgf/cm2, isto é, 150 manométrica + 1 
atmosférica ao nível do mar. 
 
e. CONCLUSÕES 
 
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Apresentaremos, a seguir, uma relação das unidades de pressão mais comuns de serem 
encontradas nos manômetros das Unidades do nosso Exército. Esperamos, com isso, colaborar com os 
nossos técnicos nas situações que podem surgir no seu dia-a-dia: 
 
1 kgf / cm2 = 1 atm = 1 bar 
1 psi = 0,06 bar 
psi = pound per square inch = libra por polegada quadrada 
 
 
 
CAPÍTULO 03 
 
HIDRODINÂMICA 
 
 
3. HIDRODIMÂMICA 
 
a. FLUXO 
 
É o movimento da partícula de fluido de um ponto para outro, quando for estabelecida entre 
esses dois pontos uma diferença de potencial. A unidade de fluxo é volume no tempo. Ex.: cm3 / seg. 
O fluxo pode ser:
 
LAMINAR OU TURBULENTO 
 
1) FLUXO LAMINAR 
 
Dá-se quando as partículas de um fluido se movimentam paralelamente ao longo de um tubo. 
Esta condição ocorre em baixa velocidade, em tubo reto e o atrito é mínimo. Esta condição é 
considerada ideal. 
 
 
Figura 6 – Fluxo laminar 
 
2) FLUXO TURBULENTO 
 
Dá-se quando as partículas não se movimentam suavemente e em paralelo na direção do 
fluxo. São mudanças bruscas na direção do fluxo pela excessiva viscosidade ou velocidade do fluido. 
O resultado disso é o aumento do atrito; o qual gera calor, aumenta a pressão de operação e 
desperdiça energia. 
 
 
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Figura 7 – Fluxo turbulento 
 
b. VAZÃO 
 
O conceito de vazão é o mesmo de fluxo, isto é, o volume na unidade de tempo. 
 
c. VELOCIDADEÉ a distância na unidade de tempo percorrida pelo fluido, através da tubulação. 
 
d. PRINCÍPIO DE BERNOULLI 
 
A soma da energia cinética e potencial em vários pontos de um sistema hidráulico é constante, se 
a vazão for constante. 
 
1) DEMONSTRAÇÃO DO PRINCÍPIO DE BERNOULLI 
 
♦ Uma partícula demora 1 min para deslocar-se do ponto A até B, logo v1 = 20 cm/min. 
♦ A mesma partícula demora 1 min para deslocar-se de B até C, logo v2 = 10 cm/min. 
♦ No trecho v2 houve um aumento do diâmetro do tubo e uma diminuição da velocidade. 
 
 
Figura 8 
 
♦ Como houve uma diminuição da velocidade do fluido, houve também uma queda de 
energia cinética. Pela lei da conservação da energia deverá haver uma compensação na energia 
potencial. 
♦ Em outras palavras: em um sistema hidráulico de fluxo constante, aumentando-se o 
diâmetro da tubulação aumenta-se, consequentemente, a pressão no trecho que teve seu diâmetro 
aumentado. 
 
e. CONCLUSÕES: 
 
Chamaremos: vazão de Q, volume de V, velocidade de v, tempo de t, pressão de P e área da 
seção reta do tubo de A, daí: 
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t
VQ =
 (I) 
 
tvAV ..= (II) 
Substituindo-se
 
(II) em (I): 
 
vAQ .=
 
 
Verifica-se, do exposto, que a vazão é diretamente proporcional à velocidade e a área da seção 
reta da tubulação. 
Observa-se, na prática, que em um circuito hidráulico, onde não há variação na seção reta das 
tubulações, quando se aumenta a vazão, aumenta-se também a pressão do sistema. A figura abaixo 
ilustra esta idéia. 
 
f. OBSERVAÇÕES: 
 
1) Se a válvula V vedar a ligação com o reservatório, aumentará a vazão no atuador A, 
aumentando, também, a pressão no sistema e a velocidade no atuador. 
2) A velocidade com que o fluido hidráulico passa pela tubulação, varia inversamente com o 
quadrado do diâmetro interno. Isto é: 
 
2
1
D
v =
 
onde: 
v -
 
velocidade
 
D -
 
diâmetro interno da tubulação 
 
3) A potência (p) com que sai a haste do atuador é dada pelo produto da vazão (Q) pela 
pressão (P) na cabeça do êmbolo, isto é: 
 
PQp .=
 
 
4) Para fins práticos, calcula-se a potência hidráulica utilizando-se a seguinte fórmula: 
 
426
min
1
2cm
kgf
x
CV =
 
 
5) Ou no sistema inglês:
 
 
0007,0..psiGPMHP =
 
• •
 GPM = galões por minuto 
 
 
6) E ainda a relação:
 
 
HPCV 986,01 =
 
 
 
 
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CAPÍTULO O4 
 
SISTEMAS HIDRÁULICOS 
 
 
4. SISTEMA HIDRÁULICO 
 
É um conjunto de componentes hidráulicos, dispostos segundo um determinado critério, destinado a 
produzir trabalho. 
 
a. COMPONENTES DE UM SISTEMA HIDRÁULICO 
 
Um sistema hidráulico padrão deverá ter, pelo menos, os seguintes componentes: 
1) Reservatório; 
2) Tubulações; 
3) Bomba; 
4) Atuadores; 
5) Válvulas. 
 
1) RESERVATÓRIO 
 
Componente destinado a armazenar o fluido e que deverá possuir algumas características, tais 
como: 
 
I. Dissipar o calor do fluido; 
II. Separar o ar do fluido (desaeração); 
III.Separar as impurezas (descontaminação). 
 
 
Figura 9 
 
♦ O calor é dissipado pelo contato do fluido com as paredes do reservatório. 
♦ Quando as bolhas de ar chegam ao interior do líquido do reservatório, através da tubulação 
de retorno, elas sobem para a superfície devido à presença da pressão atmosférica. 
♦ As impurezas são aprisionadas pelo bujão magnético que é montado no fundo do 
reservatório, bem como pelo filtro montado na tubulação de sucção. 
 
2) TUBULAÇÕES 
 
São os elementos de ligação entre os componentes de um sistema hidráulico. Servem de vias de 
circulação para o fluido e podem ser: 
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DE TRABALHO 
♦ De pressão (vermelho) 
♦ Sucção (verde) 
♦ Retorno (azul) 
 
SECUNDÁRIAS 
♦ Dreno 
♦ Piloto 
 
a) OBSERVAÇÃO: 
 
Para calcular a área interna de um tubo, utilize a seguinte fórmula prática: 
 
v
QA 170,0.=
 
onde: 
A (cm2) 
Q (l/min) 
v (m/seg) 
 
3) BOMBA 
 
Componente destinado a sugar o fluido do reservatório e empurra-lo para o restante do sistema 
hidráulico, criando o fluxo do fluido hidráulico. Para que a bomba funcione, faz-se necessário que haja 
pressão atmosférica no interior do reservatório. 
 
PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DAS BOMBAS 
Fundamentalmente, a função da bomba é empurrar o fluido hidráulico, criando o fluxo. A bomba 
converte a energia mecânica da fonte primária (motor) em energia de pressão no fluido. A energia de 
pressão é, então, usada para acionar um atuador freqüentemente com movimentos muitos precisos. 
É uma prática comum referir-se à bomba como a fonte de pressão do sistema hidráulico. 
Entretanto, supor que qualquer perda de pressão seja sempre causada pela bomba não é, 
necessariamente, verdade. 
A bomba cria um movimento ao empurrar o fluido, o que resulta no fluxo. Porém, para se criar 
pressão é necessário haver uma resistência ao fluxo. Além disso, se a resistência for uma carga 
aplicada a um atuador, a pressão criada é apenas a necessária para dar conta da carga. A pressão pode 
ser perdida por qualquer caminho alternativo que ofereça menor resistência ao fluxo. 
Consequentemente, um vazamento em outro componente qualquer, como por exemplo uma válvula, é 
provavelmente a causa da perda de pressão. 
Lembre-se de que a bomba existe apenas para causar o fluxo. Para onde este fluxo vai, 
dependerá dos outros componentes do sistema. 
 
DE QUE SE CONSTITUI UMA BOMBA? 
 
 
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Figura 10 
As partes essenciais de qualquer bomba hidráulica, são: 
♦ Uma abertura de entrada (baixa pressão), pela qual a bomba é alimentada com o óleo do 
reservatório. 
♦ Uma abertura de saída (alta pressão), à qual se conecta a linha de pressão. 
♦ Câmara(s) de bombeamento que levem o fluido da entrada à saída. 
♦ Um meio mecânico de ativar a(s) câmara(s) de bombeamento. 
 
 
TIPOS DE BOMBAS QUANTO AO DESLOCAMENTO: 
 
• deslocamento positivo; 
• deslocamento não positivo. 
 
a) BOMBA DE DESLOCAMENTO POSITIVO 
 
É aquela onde a entrada e a saída são, hidraulicamente, vedadas, isto é: o óleo da câmara de saída 
não tem condição de voltar para a câmara de entrada, devido à vedação interna da bomba. 
Este tipo de bomba mantém uma pressão residual na saída e, necessita da proteção de uma 
válvula de segurança. 
 
Figura 11 
 
TIPOS DE BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO 
 
Os que interessam para o nosso estudo, são os seguintes: 
♦ De palheta; 
♦ De engrenamento externo; 
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♦ De engrenamento interno; 
♦ De lóbulos. 
 
(1) BOMBAS ROTATIVAS DE PALHETAS 
 
Numa bomba de palhetas, um rotor com ranhuras acionado por um eixo, gira entre placas 
laterais, bem ajustadas e dentro de um anel circular ou elíptico. Palhetas polidas e temperadas deslizam 
para dentro e para fora das ranhuras, seguindo o contorno do anel devido à força centrífuga. As 
câmaras de bombeamento são formadas entre as palhetas consecutivas, levando o óleo da entrada para 
a saída. A medida que o espaço entre as palhetas cresce, cria-se um vácuo parcial na entrada. O óleo é 
expelido por compressão à medida que o tamanho da câmara de bombeamento diminui, ao se 
aproximar da saída. 
Os pontos de uma bomba de palhetas que, normalmente, estão sujeitos a desgaste são as 
extremidades das palhetas e a superfície interna do anel, de modo que ambos são especialmentetemperados e retificados. A bomba de palhetas é a única que tem a característica de compensação 
automática do desgaste incorporada em seu projeto. À medida que o desgaste ocorrer, as palhetas 
simplesmente se estendem mais para fora dos entalhes do rotor e continuam acompanhando o contorno 
do anel. Desta forma, o rendimento é mantido durante toda a vida útil da bomba. 
 
 
 
Figura 12 
 
(2) BOMBA DE ENGRENAGENS EXTERNAS 
 
 
Figura 13 
(3) BOMBA DE ENGRENAGEM INTERNA 
 
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Figura 14 
 
A bomba de engrenagem interna consiste de uma engrenagem chavetada ao eixo de 
acionamento, dentro de uma engrenagem com dentes internos, uma vedação em forma de meia lua e 
uma carcaça bem ajustada. As duas engrenagens não são concêntricas, de forma que, quando giram, as 
câmaras de bombeamento entre elas se abrem na entrada e se fecham na saída. Ambas as engrenagens 
levam óleo ao longo da meia-lua a qual provê vedação positiva entre elas. 
 
(4) BOMBA DE LÓBULOS 
 
Uma bomba de lóbulos funciona da mesma maneira que uma bomba de engrenagens externas, à 
exceção da necessidade de um par de engrenagens de sincronismo, montado externamente. É fácil 
notar que o deslocamento é maior que o de uma bomba de engrenagens, porém a oportunidade de se 
ter perdas de rendimento por desgaste também é maior. As bombas de lóbulos, de grande 
deslocamento, são geralmente, limitadas à movimentação de grandes volumes de líquidos. No entanto, 
algumas dessas bombas tem mais lóbulos e consequentemente, menor deslocamento, sendo usadas em 
sistemas de baixa pressão. 
 
Figura 15 
 
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b) BOMBA DE DESLOCAMENTO NÃO POSITIVO 
 
 
Figura 16 
É aquela onde a entrada e a saída são, hidraulicamente, interligadas, de modo que o fluido possa 
recircular dentro da bomba quando a pressão se eleva. 
Este tipo de bomba dispensa a válvula de segurança, mas para entrar em funcionamento
 
necessita 
de escorvamento. 
 
(1) OBSERVAÇÃO 
 
As bombas podem ser, ainda, de deslocamento fixo e variável, quanto à vazão. Em uma 
bomba de deslocamento fixo a vazão só pode ser alterada pela mudança da velocidade de acionamento. 
 
4) ATUADORES 
 
a) ATUADORES LINEARES 
 
São também conhecidos como cilindros, pistões, êmbolo, motores alternativos, motores 
lineares e vários outros nomes. 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS CILINDROS 
 
♦ Ação simples; 
♦ Ação dupla; 
♦ Diferenciais; 
♦ Não diferenciais. 
 
Um cilindro de ação simples tem somente um pórtico de conexão, no lado da cabeça e pode 
ser acionado hidraulicamente em uma só direção. Para a retração deste tipo de cilindro, é necessário 
soltar o óleo para o tanque. O pistão retorna pelo peso da carga ou por alguma força mecânica, tal 
como uma mola. 
 
 
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Figura 17 – Cilindro de ação simples 
 
Num cilindro de ação dupla a bomba provoca o movimento em ambos os sentidos. O cilindro 
precisa ter pórticos de conexões em ambos os lados. 
O cilindro de dupla ação da figura abaixo, é chamado cilindro diferencial, porque as áreas de 
aplicação da pressão sobre o pistão não são iguais nos dois lados. 
 
Figura 18 – Cilindro diferencial de ação dupla 
Desta forma, podemos dizer que, se a mesma pressão for aplicada em ambos os lados, o pistão 
exercerá maior força no avanço para a direita, devido à área do pistão. Na realidade, se aplicarmos a 
mesma pressão a ambos os lados ao mesmo tempo, o cilindro avançará para a direita, devido à maior 
força resultante no lado da cabeça. 
Um cilindro não diferencial (figura abaixo), tem uma haste de cada lado do pistão. 
 
 
Figura 19 - Cilindro não diferencial de ação dupla 
 
Um cilindro é constituído, basicamente, de um tubo; um pistão com haste; duas tampas e 
retentores adequados. 
Os cilindros são especificados pelo seu tamanho e sua capacidade de pressão. O tamanho, 
compreende o diâmetro interno, diâmetro da haste e o curso. 
Podemos, ainda, dizer que aumentamos a velocidade de um cilindro aumentando a vazão da 
bomba ou diminuindo o diâmetro do cilindro. No entanto, a diminuição do diâmetro do cilindro 
acarretará num aumento da pressão para uma mesma carga. 
 
b) ATUADORES ROTATIVOS OU MOTORES 
 
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Do ponto de vista construtivo, os motores hidráulicos rotativos se assemelham muito às 
bombas. De fato, algumas bombas podem trabalhar como motores sem qualquer modificação e outras 
requerem, somente, pequenas alterações. 
Os tipos principais de motores são os mesmos que os das bombas: palhetas, pistões e 
engrenagens. Podem ser unidirecionais ou reversíveis. 
As principais especificações de um motor hidráulico são: pressão, deslocamento e torque. 
 
5) VÁLVULAS 
 
PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DAS VÁLVULAS 
As válvulas são usadas nos sistemas hidráulicos para controlar o funcionamento dos atuadores. É 
freqüente chamar as válvulas de: “controles” ou “comandos”; particularmente quando há várias delas 
montadas num único conjunto. 
As válvulas mantém sua autoridade no circuito regulando a pressão, criando condições especiais 
de pressão, proporcionando diferentes quantidades de óleo às várias ramificações do circuito e 
dirigindo o óleo a uma ou outra destas ramificações. 
Dividimos as válvulas hidráulicas em três categorias gerais: de controle de pressão, de controle 
de vazão e de controle direcional. No entanto, algumas válvulas tem funções múltiplas, e recaem em 
mais de uma dessas categorias. 
As válvulas são especificadas por tamanho, capacidade de pressão e pela razão de queda 
“pressão/vazão”. Elas são normalmente denominadas por suas funções, mas podem também ser 
chamadas por sua construção. 
Sob o ponto de vista construtivo, elas variam de uma simples esfera e sede, a uma válvula de 
carretel de vários elementos, com um estágio piloto, injetores e comando elétrico. Felizmente, nossas 
classificações gerais permitirão começar com válvulas simples e desta chegar a projetos complexos. 
Vamos seguir este caminho, começando pelas válvulas de controle de pressão. 
 
a) VÁLVULAS DE CONTROLE DE PRESSÃO 
 
Uma válvula de controle de pressão pode ter a função de: 
(1) limitar ou variar a regulagem de pressão; 
(2) criar uma condição particular de pressão necessária para o controle; 
(3) fazer com que a ativação de atuadores se dê numa ordem específica. 
 
 
Figura 20 – Válvula de controle de pressão 
 
POSICIONAMENTO INFINITO 
 
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Uma vez que a força da mola varia com a força da compressão que lhe é aplicada, e como a 
pressão pode variar, diz-se que uma válvula de controle de pressão é de posicionamento infinito. Em 
outras palavras, ela pode assumir infinitas posições entre duas condições de fluxo finitas: deixar passar 
uma grande vazão a uma pequena vazão, ou não deixar passar qualquer fluxo. 
Normalmente fechadas ou normalmente abertas. 
A maioria das válvulas de controle de pressão é classificada como normalmente fechada. Isto 
significa que a passagem da entrada para a saída da válvula é mantida bloqueada até que a pressão se 
torne suficientemente elevada para causar o “desequilíbrio”. 
 
b) VÁLVULAS DE CONTROLE DE VAZÃO 
 
Usa-se uma válvula de controle de vazão para controlar a velocidade do atuador. O controle é 
feito pela variação do volume que vai para ou que vem do atuador. 
 
VÁLVULAS GLOBO OU DE AGULHA 
 
Uma válvula globo ou de agulha (figuras abaixo), é umaválvula de controle de vazão 
ajustável. A rotação de uma roseta, um botão ou um parafuso, ajusta o tamanho de uma abertura 
regulando a vazão. O controle é, relativamente, preciso, enquanto a carga não variar. 
 
 
Figura 21 
 
c) VÁLVULAS DE CONTROLE DIRECIONAL 
 
Sob o ponto de vista conceitual, válvula direcional é qualquer válvula que controle a direção 
do fluxo. Porém, fora as válvulas de retenção já descritas, a maioria das direcionais é de reversão, ou 
de quatro vias. O termo quatro vias, significa que a válvula oferece quatro caminhos diferentes para o 
fluxo. 
 
VÁLVULA DE QUATRO VIAS 
 
Uma característica das válvulas direcionais de reversão é ter pelo menos duas posições finitas, 
com dois caminhos de fluxo possíveis em cada posição extrema. A válvula precisa ter quatro pórticos 
para as conexões: P (pressão ou bomba), T (tanque) e dois para os atuadores A e B (figura abaixo). 
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Numa posição extrema, a válvula conecta a bomba a A e o tanque a B. Na outra posição, o fluxo é 
invertido: a bomba a B e A ao tanque. 
A posição central é neutra. 
Se a válvula tiver uma posição central, esta será uma posição neutra, ou seja, a bomba é 
descarregada ao tanque (centro aberto) ou bloqueada dos outros pórticos (centro fechado). 
Onde for necessária uma posição neutra, incorporam-se molas ou retentores para manter a 
válvula centrada. 
 
COMANDOS 
 
As válvulas direcionais podem ser comandadas por vários meios; na realidade, por qualquer 
coisa capaz de movimentar o carretel. Este pode ser movido por pressão de uma outra válvula 
direcional (operação pilotada); mecanicamente, por um came ou através de fixação direta; por um 
solenóide ou por qualquer outro meio não especificado. 
 
 
 
Figura 22 - Vávula direcional (simbologia) 
 
 
Figura 23 - Válvula direcional (formato real) 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 05 
 
PANES 
 
 
5. PRINCIPAIS PANES EM UM CIRCUITO HIDRÁULICO 
 
As principais panes que podem ocorrer em um sistema hidráulico, são: 
 
• Cavitação 
• Aeração 
 
a. CAVITAÇÃO 
 
Trata-se de uma pane causada pela ausência, parcial ou total, de fluido na tubulação de sucção. 
Esta pane pode danificar a bomba e é acusada pelo vacuômetro instalado no sistema. 
 
Causas prováveis: 
• Filtro sujo; 
• Linha de sucção amassada; 
• Rotação excessiva. 
 
b. AERAÇÃO 
 
Trata-se da presença de ar no sistema. 
 
Causas prováveis: 
• 
 Nível baixo no reservatório; 
• 
 Juntas ou conexões mal apertadas; 
• Linha de retorno descarregando acima do nível no reservatório. 
 
 
 
CAPÍTULO 06 
 
PRÁTICA 
 
 
6. PARTE PRÁTICA 
 
a. MONTAR O CIRCUITO BÁSICO LINEAR NA BANCADA 
 Escola de Material Bélico 
 
Princípios Básicos de Hidráulica 
 
S/S Armamento pesado 19 
 
 
Figura 24 - Circuito básico linear 
 
Princípios Básicos de Hidráulica Escola de Material Bélico 
 
20 S/S Armamento Pesado 
 
b. DEMONSTRAÇÃO DA LEI DE PASCAL 
 
• Ligar o manômetro auxiliar na cabeça do êmbolo; 
• Acionar a máquina e permitir que a haste saia totalmente; 
• Ler o manômetro auxiliar e o número 15; 
• As pressões observadas serão, praticamente, iguais; 
• O manômetro auxiliar acusará uma pressão, ligeiramente, inferior ao número 15. Isto se 
explica da seguinte maneira: após uma válvula a pressão sempre diminui e, o cilindro, se encontra 
montado após a válvula direcional. 
 
c. DEMONSTRAÇÃO DA LEI DE BERNOULLI 
 
• Ligar o manômetro auxiliar na válvula direcional e acionar a máquina; 
• Observa-se que a pressão, no interior da válvula, é inferior a pressão acusada no n.o 15; 
• Explicação do fenômeno: no interior da válvula há uma restrição à passagem do fluido. 
Logo, há um aumento da velocidade e uma diminuição da pressão, nesse ponto. 
 
d. DEMONSTRAÇÃO DE: Q = v . P 
 
• Observar a válvula controladora de vazão, que se encontra montada na máquina, logo após 
a válvula de segurança; 
• Observar que a válvula controladora de vazão pode ser manipulada externamente; 
• Observar que ela possui uma ligação com o reservatório; 
• Quando se fecha a referida válvula, corta-se a ligação com o reservatório (vide item 3.6), 
logo, aumenta-se a vazão sobre o atuador. Por isso, aumenta a velocidade do atuador e a pressão no 
sistema; 
• Note-se que esta experiência não contraria o princípio de Bernoulli, pois o referido 
princípio amarra que a vazão seja constante e, no caso, nós variamos a vazão (vide item 3.4). 
 
e. DEMONSTRAÇÃO DE: F = P . A 
 
• Ligar a cabeça e a coroa do êmbolo no ponto A, da válvula direcional; 
• Acionar a máquina; 
• Observar que a haste sai do cilindro. Por que? 
• Porque a pressão é a mesma, tanto na cabeça quanto na coroa, mas a área da cabeça é 
maior. Logo, a força resultante é maior na cabeça. 
 
f. MONTAR O CIRCUITO BÁSICO ROTATIVO 
 
Todas as experiências realizadas até este ponto, podem ser realizadas, também, no básico 
rotativo. 
 
 Escola de Material Bélico 
 
Princípios Básicos de Hidráulica 
 
S/S Armamento pesado 21 
 
 
 
Figura 25 - Circuito básico rotativo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Princípios Básicos de Hidráulica Escola de Material Bélico 
 
22 S/S Armamento Pesado 
 
 
 
g. MONTAR O CIRCUITO DE CONTRA BALANÇO 
 
 
Figura 26