Apostila de Mecatrônica   Qualificação Profissional

Apostila de Mecatrônica Qualificação Profissional


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sas mecânicas, como vazamento de ar na linha de sucção de óleo, baixo nível de fluido no reserva-
tório de óleo e vazamento em tomo de vedações. O vazamento de ar pode ocasionar o movimento
errôneo das peças mecânicas e também pode fazer o fluido oxidar mais rapidamente. Todos os
óleos contêm um pouco de ar em solução, o que não implica a causa de qualquer problema. Se não
houver ar em solução, poderá ocorrer uma ação espumante. Se preso em um cilindro, o ar fora de
solução será altamente compressível; entretanto, o óleo não será tão altamente compressível
quanto o ar. A ação irregular de um cilindro, por exemplo, poderá ocorrer se uma quantidade
significante de ar tornar-se indissolúvel.
Os metais ferrosos são destruídos pela oxidação. A oxidação pode se desenvolver em um
sistema hidráulico se a umidade estiver presente; essa umidade pode ser o resultado da condensação
do ar que penetra por vazamentos pelo lado de sucção (de baixa pressão) de uma bomba.
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A \u201cestabilidade de oxidação\u201d de um óleo refere-se à capacidade inerente de um óleo de
resistir à oxidação. A oxidação aumenta com o aumento de temperatura, pressão e agitação. A
oxidação aumenta também com a contaminação do óleo por substâncias como graxa, sujidade,
umidade, tintas e compostos para juntas. Vários metais também promovem a oxidação do óleo, e
os diferentes fluidos possuem diferentes características de oxidação.
A tabela abaixo apresenta as propriedades essenciais dos fluidos hidráulicos disponíveis co-
mercialmente.
Fluidos à base de petróleo
Faixa de viscosidade, segundos Saybolt, a 38 ºC ______________ 40 a 5000
Temperatura de funcionamento, em ºC _____________________ -60 a 260
índice de viscosidade mínimo _____________________________ 76 a 225
Fluidos resistentes ao fogo (emulsões água-óleo, glicóis de água,
fosfatos de ésteres, cloridratos de hidrocarbonos, silicato de ésteres, silício)
Faixa de viscosidade, segundos Saybolt, a 38 ºC ______________ 20 a 5000
Temperatura de funcionamento, em ºC _____________________ 73 a 315
CONTROLES DE FLUXO
A função de um controle de fluido é a de controlar o volume de fluido que passa por certo
ponto do circuito. Na realidade, um controle de fluxo é uma válvula que poderia ser comparada ao
registro térmico doméstico. Se for aberta somente uma pequena quantidade, somente urna peque-
na quantidade de ar quente surgirá; mas se for aberta amplamente, o ar quente irá se precipitar. O
registro pode ser regulado de completamente fechado a totalmente aberto em pequenas etapas.
Um controle de fluxo é utilizado para controlar a velocidade do pistão dos cilindros de potên-
cia, a velocidade em que a bobina de uma válvula piloto muda, o ciclo de tempo de urna válvula
reguladora e a velocidade (rotação) em que um motor de fluido gira. Um controle de fluxo é um
dispositivo simples, mas desempenha um papel muito importante em um circuito de potência fluida.
TIPOS DE CONTROLES DE FLUXO
Os controles de fluxo podem ser divididos nos seguintes grupos:
1 - Controle de vazão na entrada (meter in)
2 - Controle de vazão na saída (meter out)
3 - Controle de vazão na entrada e na saída
4 - Regulagem por sangria (bleed-off)
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No controle de vazão na entrada, o fluido é medido em sua trajetória para o dispositivo que
o vai medir. O controle de vazão na saída mede o fluido quando ele deixa o dispositivo que o
controla. Isto é chamado freqüentemente medição de exaustão. O controle de vazão na entrada e
na saída mede o fluido de ambas as formas anteriores.
A maioria das válvulas de controle de fluxo do sistema meter-in é utilizada para serviço hidráuli-
co, e muitas das válvulas de controle de fluxo do sistema meter-out são usadas para serviço pneumáti-
co. Muitas das válvulas desse tipo também são utilizadas para serviço hidráulico. As válvulas de controle
de fluxo na entrada e na saída não são utilizadas em grande parte nos sistemas de potência fluida
industriais. As válvulas de controle do sistema bleed-off são utilizadas nos sistemas hidráulicos; são
utilizadas para desviar uma quantidade predeterminada de óleo, que está sob pressão.
Os controles de fluxo também são construídos em conjunto com registros operados a came,
que permitem que o fluido flua livremente até que o came acione o registro; o fluido deve correr
então através do controle de fluxo. Os controles de fluxo são construídos com aberturas ajustáveis
(veja figuraabaixo), isto é, a passagem através da qual o fluido corre pode ser feita maior ou menor,
de acordo com as várias exigências. A vantagem desse arranjo é que o movimento do dispositivo
que o controle de fluxo está controlando pode ser acelerado ou desacelerado. Mesmo numa mesma
aplicação, quando cargas diferentes são aplicadas, é sempre aconselhável que haja condições de
variar o fluxo a cada carga.
Os controles de fluxo do sistema meter-in ou meter-out normalmente possuem ou-
tra válvula embutida construída com eles, isto é, uma válvula de retenção. Essa válvula
permite o fluxo livre quando o fluido está correndo no sentido oposto.
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A válvula operada a came (veja figura a seguir) é, na realidade, um conjunto de
três válvulas construídas numa só - um registro, uma válvula de controle de fluxo e uma
válvula de retenção. Esse tipo de válvula oferece uma distinta vantagem, pois o meio que
o controle de fluxo está regulando pode ser levado rapidamente ao trabalho; quando o
registro é então fechado, o controle de fluxo toma conta do ciclo de operação.
Um exemplo típico é o avanço de ferramenta em uma máquina-ferramenta. O cilin-
dro move o pistão e a ferramenta para dentro rapidamente, até que o rolete de came
seja pressionado; então, o pistão e a ferramenta são movidos na razão determinada pelo
controle de fluxo.
Em hidráulica, as válvulas de painel que contêm controles de fluxo e várias válvulas de
operação são utilizadas em complicados circuitos de avanço de máquinas. A válvula de controle de
fluxo operada a came poderá ser usada vantajosamente quando um grande amortecimento em um
cilindro for adotado.
A válvula de retenção nas válvulas de controle de fluxo é um dispositivo que permite que o
fluido corra livremente em apenas um sentido. Essa ação é similar à de uma porta numa casa; ela
não pode ser aberta em um dos sentidos por causa de seu umbral, mas pode ser totalmente aberta
para o outro sentido.
Os controles de fluxo pneumáticos são normalmente encontrados em tamanhos de 1/4 a 1
polegada (diâmetro de tubo), e os controles de fluxo hidráulico são encontrados em tamanhos de 1/
4 a 2 polegadas (diâmetro de tubo), ou maiores. As faixas de pressão de até 10 bárias são encon-
tradas na pneumática, e de até 200 bárias na hidráulica.
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CONTROLES DE PRESSÃO
A função das válvulas de controle de pressão é a de controlar as pressões no sistema de
potência fluida. Os controles de pressão podem ser utilizados para reduzir, aliviar ou ajustar pres-
sões ou para iniciar uma outra função.
Os tipos de componentes considerados controles de pressão são:
VÁLVULAS DE ALÍVIO - Em hidráulica, a função da válvula de alívio de pressão é a de
aliviar a bomba para evitar que essa e o sistema fiquem sobrecarregados. Quando a
pressão atinge certo ponto, a válvula de alívio borrifa óleo de volta ao reservatório, e
a pressão é aliviada. Existem muitas modificações nessas válvulas, dependendo do
sistema em que são utilizadas.
VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO - A válvula redutora de pressão é utilizada para
reduzir a pressão em parte do sistema para uma pressão inferior. Em um sistema
hidráulico, aconselha-se sempre a redução da pressão em certas partes do sistema.
VÁLVULA DE SEQÜÊNCIA - A função de uma válvula de seqüência é a de ajustar a
seqüência de operações em um circuito hidráulico