Apostila Maquinas Hidráulicas

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Mecânica I 1
Introdução
Conceitos 
Fluido 
 Qualquer substância capaz de escoar e assumir a 
forma do recipiente que a contém. O fluido pode ser líquido 
ou gasoso. 
Hidráulica 
 É a ciência que estuda os fluidos em escoamento e 
sob pressão. 
Sistemas óleo-hidráulicos 
 São sistemas transmissores de potência ou 
movimento utilizando como elemento transmissor o óleo. 
Podem ser classificados de duas formas: estáticos e cinéticos. 
Sistemas óleo-hidráulicos estáticos 
 São sistemas onde a energia utilizada é potencial 
com fluido sob alta pressão e baixa velocidade (até 
1.000 bar). Os sistemas óleo-hidráulicos estáticos podem ser 
também denominados de óleo-hidráulicos. 
Sistemas óleo-hidráulicos cinemáticos 
 São sistemas onde a energia utilizada é cinética (180 
km/h ou 50 m/s). 
Esquema geral de um sistema hidráulico 
 De acordo com o tipo de aplicação, existe uma 
grande infinidade de tipos de circuitos hidráulicos, porém, 
todos seguem um mesmo esquema, que pode ser dividido em 
três partes principais: 
Sistema de geração 
 Bombas reservatórios, filtros, motores, acumuladores 
e outros acessórios. 
Sistema de distribuição e controle 
 Constituído por: válvulas de vazão, válvulas de 
pressão e válvulas de controle direcional. 
Sistema de aplicação de energia 
 Atuadores, motores hidráulicos e osciladores. 
 
 
 
 
 
Vantagens e Desvantagens dos sistemas 
hidráulicos 
 O sistema hidráulico é empregado quando se tenta 
evitar ou é impossível empregar-se sistemas mecânicos ou 
elétricos. 
 Fazendo uma comparação entre estes três sistemas, 
analisando as vantagens e desvantagens do emprego do 
sistema hidráulico, tem-se: 
Vantagens 
• Fácil instalação e grande flexibilidade frente aos sistemas 
mecânicos; 
• Devido à baixa inércia, permitem uma rápida e suave 
inversão de movimentos, não ocorrendo o mesmo nos 
sistemas mecânicos e elétricos; 
• Possibilidade de variações micrométricas na velocidade; 
• São sistemas autolubrificados; 
• Possuem pequeno peso e tamanho com relação a potência 
consumida; 
• São sistemas de fácil proteção; 
• O óleo é um excelente condutor de calor. 
Desvantagens 
• Custo inicial é alto; 
• Baixo rendimento, que é devido a três fatores: 
� Vazamentos internos em todos os componentes; 
� Atritos internos e externos; 
� Transformação de energia elétrica em mecânica e 
mecânica em hidráulica para, posteriormente, ser 
transformada novamente em mecânica. 
Comparação com sistemas pneumáticos 
 Os sistemas hidráulicos possuem um controle de força 
(pressão) e velocidade (vazão) mais apurado do que os sistemas 
pneumáticos, além de poderem trabalhar em pressões bem mais 
elevadas, possibilitando uma maior transmissão de potência. 
Perdem apenas no custo onde os sistemas pneumáticos apresentam 
um investimento menor. 
 
 
sistema 
gerador 
sistema de 
controle 
sistema de 
aplicação 
transmissão transmissão 
Mecânica I 2
Princípios Básicos
Força e Pressão 
Força é qualquer influência capaz de produzir uma alteração 
no movimento de um corpo. 
Pressão (P) é a medida de intensidade de uma força. È a 
razão entre a força (F) e a superfície (A) de forma que 
saberemos dizer a força aplicada por unidade de área 
considerada. 
 
A
FP = APF .= 
Unidades de pressão 
1 bar = 0,9689 atm = 1,02 kgf/cm2 = 105 Pa = 
1,02.104 mmH2O = 750,1 mmHg = 14,52 PSI (lb/pol2) 
 
Pressão atmosférica é a pressão exercida pela coluna de ar 
sobre um determinado ponto. É medida pelo Barômetro. 
Pressão hidrostática/manométrica/hidráulica é a pressão 
exercida pela coluna de fluido sobre um determinado ponto. É 
medida pelo manômetro. 
Pressão total é a soma das pressões atmosférica e 
hidrostática. 
Lei de Pascal 
 "Toda a pressão aplicada sobre um fluido confinado 
em um determinado recipiente age igualmente em todas as 
direções, perpendicularmente à parede do recipiente." 
 
Princípio da conservação de energia 
 "Com um pequeno esforço e grande deslocamento 
conseguimos um grande esforço com pequeno deslocamento, 
representando trabalhos iguais". 
 
 Nós não criamos a energia, ela está lá, sob outra 
forma. O que fizemos é a transformação da energia. 
 "Na natureza nada se cria e nada se perde, tudo se 
transforma", Lavoisier. 
Princípio de Bernoulli 
 "A soma da pressão e energia cinética, nos vários 
pontos de um sistema, é constante, para uma vazão 
constante". 
 A pressão no ponto "C" será menor porque é maior a 
velocidade do fluido. Portanto a pressão estática de um 
líquido em movimento varia em relação inversa a sua 
velocidade, i.é., quanto mais aumenta a velocidade de um 
fluido, mais diminui a pressão. 
 EcEpE == 
g
vPhE
2
2
++=
γ
 
E = energia h = altura manométrica 
Ep = energia potencial P = pressão 
Ec = energia cinética γ = peso específico 
g = acel. da gravidade v = velocidade do fluido 
 
 h =energia potencial específica 
P/γ = energia potencial de pressão 
v2/2g = energia cinética 
Vazão (Q) 
 A vazão de um fluido pode ser determinada de duas formas 
distintas: 
1. Pela razão do volume (V) escoado do fluido por unidade de 
tempo (t); 
t
VQ = 
2. Pelo produto da velocidade (v) do fluido pela área (A)a qual o 
mesmo está escoando. 
AvQ .= 
Unidades de vazão 
l/min, g.p.m., m3/s 
Perda de carga 
 Durante o escoamento do fluido através do sistema 
hidráulico, pode ocorrer uma perda de pressão (perda de carga) que 
é devida a vários fatores: 
• comprimento da tubulação; 
• diâmetro da tubulação; 
• rugosidade interna da tubulação; 
• quantidade de curvas e conexões; 
• velocidade de escoamento; 
• viscosidade do fluido; 
• densidade do fluido; 
• fluxo laminar ou turbulento. 
Fluxo laminar 
 Quando as partículas de um fluido se deslocam através do 
tubo paralelamente. Isso ocorre em baixas velocidades e nos tubos 
retos e em curvas suaves. Com fluxo 
laminar o atrito é mínimo. 
Fluxo turbulento 
 Quando as partículas não se movimentam suavemente nem 
paralelamente à direção do fluxo. São mudanças bruscas na direção 
do fluxo pelo fluido viscoso ou em 
velocidades excessivas, ocasionando um 
aumento do atrito. 
Outras considerações sobre perda de 
carga 
 As restrições (obstrução ao fluxo do fluido) contribuem 
sobremaneira para a perda de carga do sistema e conseqüentemente 
a um aquecimento do fluido. 
 Quando o fluxo encontra uma resistência, ocorre um atrito 
entre as moléculas (polímeros) e assim o aquecimento do fluido. 
Outro fator a ser levado em consideração é vazamento. Todo o 
elemento de união mal dimensionado concorre com vazamento que 
causarão perdas de carga e prejuízo a empresa, pois na maioria das 
vezes o fluido de vazamento é perdido. 
 
 
Mecânica I 3
Mecânica I 4
Bombas hidráulicas 
Introdução 
 São máquinas operatrizes hidráulicas que conferem 
energia ao líquido, com a finalidade de transportá-lo de um 
ponto para outro. Podem ser de dois tipos: 
• Bombas centrífugas (deslocamento dinâmico); 
• Bombas volumétricas (deslocamento positivo). 
Bombas centrífugas 
 São máquinas em que a movimentação do líquido é 
produzida por forças que se desenvolvem na massa líquida, 
em conseqüência da rotação de um rotor, dotado de certo 
número de pás especiais. 
 São utilizadas principalmente na transferência de 
líquidos, sendo que, durante a operação, o único tipo de 
resistência encontrada é aquele causado pelo próprio líquido 
ou ainda do atrito encontrado no escoamento pelas 
tubulações. 
 Como não existe um contato direto entre o rotor e a 
carcaça, não existe uma boa vedação entre a sucção e a 
descarga, ocasionando uma grande quantidade de vazamentos 
internos que concorrerá para uma baixa eficiência 
volumétrica. Em virtude disso, esse tipode bomba opera com 
líquidos contaminados ou de baixa viscosidade (como a 
água), já que apenas a força centrífuga será responsável pela 
geração de vazão. Normalmente a pressão máxima gira em 
torno de 7 bar. 
 Podem ser classificadas de acordo com suas 
principais características: 
a) Quanto à movimentação geral do líquido através do 
rotor: 
• Radial: quando o movimento do líquido dá-se em 
direção normal ao eixo de rotação da bomba. Utilizada 
para baixas vazões e elevadas pressões; 
• Fluxo misto: quando o movimento do líquido dá-se em 
direção inclinada em relação ao eixo de rotação da 
bomba. Utilizada em médias vazões e médias pressões; 
• Axiais: quando o movimento do líquido dá-se 
paralelamente à direção do eixo de rotação. Utilizada em 
elevadas vazões e baixas pressões. 
 
b) Quanto ao número de estágios 
• Simples: um único rotor (até 150 mca); 
• Múltiplos: mais de um rotor (acima de 150 mca). 
c) Quanto ao tipo de rotor 
• Fechado: aplicado para líquidos limpos e de baixa 
viscosidade; 
• Aberto: aplicado para líquidos sujos e de alta 
viscosidade; 
• Semi-aberto: aplicações intermediárias aos anteriores. 
Ar na sucção da bomba 
 Vejamos porque ao entrar ar pela gaxeta da bomba ao 
quando a tubulação de sucção está vazia, a bomba centrífuga não é 
capaz de iniciar o fluxo. 
 Sabe-se que a altura de elevação para uma bomba 
centrífuga independe do fluido, logo a energia necessária para que o 
fluido se desloque de 1P a 2P , se a bomba estiver operando com 
água (γ = 1.000 kgf/m3) e admitindo H=10 mca, será: 
22
12 /1/000.1010000.1. cmkgfmkgfxHPP ====− γ S
e a tubulação contiver ar (γ = 1.2 kgf/m3), a bomba desenvolve uma 
pressão diferencial de apenas: 
22
12 /0012,0/12102.1. cmkgfmkgfxHPP ====− γ N
ão podendo mais impulsionar água pela tubulação como vinha 
fazendo antes. 
Bombas volumétricas 
 Uma vedação mecânica separa a entrada e saída da bomba, 
e o volume de fluido succionado é transferido para o lado de saída e 
fornecido para o sistema. 
 Essas bombas são geralmente apresentadas pela sua 
capacidade máxima de pressão a que pode resistir e vazão nominal, 
a partir de uma determinada rotação e potência fornecidas. A vazão 
da bomba aumenta ou diminui em uma relação direta com a rotação 
fornecida. 
 As bombas podem ser de deslocamento fixo ou variável, 
sendo que, as variáveis podem ter a possibilidade de variar a vazão 
de um valor máximo até zero, em sentido único ou com reversão de 
sentido. 
 A seguir demonstramos alguns tipos de bombas 
volumétricas mais aplicadas para sistemas com óleo. 
a) Bomba manual: é aquela que é acionada pela força muscular 
do operador. É de grande importância, pois quando falta 
energia que acionava outro tipo de bomba, e temos de executar 
um trabalho inadiável (fundição), utilizamos a bomba manual 
como recurso. 
 
 
b) Bomba de engrenagens: é uma bomba que cria uma 
determinada vazão devido ao constante engrenamento e 
desengrenamento de duas ou mais engrenagens. É geralmente 
utilizada para pressões de até 210 bar e vazão de até 660 l/min, 
ou em circuitos que requeiram baixas ou médias vazões e 
pressões relativamente altas. A grande vantagem é a robustez, 
já que possui apenas duas peças móveis. Em contrapartida 
existem desvantagens, tais como: ruído excessivo no 
funcionamento, vazão fixa e necessidade de válvula de alívio 
além de uma vida limitada. 
 
 
 
Mecânica I 5
c) Bomba engrenagens internas: as engrenagens movem-
se na mesma direção. Este tipo de bomba apresenta uma 
construção mais compacta, fornecendo uma vazão mais 
suave e menor ruído, sendo mais cara, o que limita 
bastante a sua aplicação. 
 
 
d) Bomba tipo Roots: 
seu princípio de funcionamento é idêntico ao da 
bomba de engrenagens, sendo que as engrenagens, são 
substituídas pelos rotores do tipo Roots. 
 
 
e) Bomba de parafuso: nesse tipo de bomba, as 
engrenagens são substituídas por parafusos que agem 
como dois pares engrenados. É utilizada em circuitos que 
exigem uma vazão uniforme sem qualquer tipo de 
pulsação. Permite um número de rotações elevado, 
podendo chegar até a 5.000 rpm, fornecendo tanto 
pequenas como grandes vazões. Devido à construção 
deste tipo de bomba ser muito trabalhosa, seu custo 
também é elevado. 
 
 
 
f) Bomba de palhetas: é constituída de uma carcaça e um 
rotor excêntrico com ranhuras, nas quais se encontram as 
palhetas. Produz a ação de bombeamento ao fazer com 
que as palhetas acompanhem o contorno da carcaça. 
Nessa bomba não há a necessidade de válvulas de alívio, 
há um menor aquecimento do fluido, pode Ter vazões 
variáveis, além de um baixo consumo de potência. 
 
 
 
 
 
g) Bomba de pistões: geram a ação de bombeamento ao fazer 
com que os pistões se alternem dentro de um tambor cilíndrico. 
Consiste basicamente de um tambor cilíndrico, pistões com 
sapatas, placa de deslizamento, sapata, mola da sapata e placa 
de orifício. Existem bombas de pistões radiais e axiais. A 
variação da vazão é controlada pela inclinação do prato guia 
que varia o curso dos pistões. Podem alcançar pressões de até 
700 bar. Podem ser bombas de pistões radiais e axiais. 
 
 
 
 
Alinhamento da bomba com o motor 
 Existem duas possibilidades de desalinhamento: axial e 
angular. 
 
 
 
 Quando a bomba está inclinada ou em desnível com o 
motor, haverá um esforço sobre o eixo que será transmitido às 
partes girantes internas da bomba, ocasionando o desgaste 
prematuro e também a quebra instantânea da bomba logo no 
princípio de funcionamento. Isso pode ser corrigido utilizando 
acoplamentos flexíveis que permitem uma pequena faixa de erro 
que possa ocorrer na junção. 
 
Mecânica I 6
Bombas em série e paralelo 
 Existem casos em que a bomba de um circuito 
hidráulico não consegue succionar fluido do reservatório por 
possuir baixo poder de sucção e, existem outros em que, por 
mais que seja a vazão fornecida por uma bomba, não 
conseguimos alimentar satisfatoriamente o sistema. Como 
soluções para esses problemas, podemos apresentar dois 
artifícios. 
Bombas em série 
Com ponto de partida, devemos observar na prática 
que pressão não se soma. Portanto se quisermos elevar a 
pressão máxima de um sistema, de nada adianta colocarmos 
duas bombas ou mais em série. Utilizamos o circuito de 
bombas em série quando ocorre o primeiro tipo de problema, 
i.é, a bomba tem baixo poder de sucção. O sistema de bombas 
em série também é chamado de circuito supercharging. 
 
 
 
No circuito da figura acima, a bomba 1 é uma bomba de 
baixo poder de sucção. Por essa razão foi introduzida no 
sistema a bomba 2 cuja função é somente alimentar a bomba 
1. A válvula de controle de vazão 3 não permite que a vazão 
excessiva seja lançada pela bomba 2 para a bomba 1. 
Bombas em paralelo 
Sabemos que é possível a soma de vazões. 
Suponhamos que em determinado circuito, queremos que a 
aproximação do cilindro seja rápida e que a execução do 
trabalho seja lenta, porém, à plena carga. Se na aproximação 
do cilindro precisamos de uma carga tal que não temos bomba 
disponível no mercado, lançamos mão do circuito de bombas 
em paralelo que alguns autores denominam de circuito de 
alta e baixa pressão e outros de alta e baixa vazão. 
Observamos o circuito, supondo que o cilindro 1 está 
recolhido, acionamos a válvula de controle direcional 2 para a 
direita ligando o solenóide S1. Imediatamente a soma das 
vazões das bombas A (baixa vazão e alta pressão) e B (alta 
vazão e baixa pressão) dirigem-se para a tomada la do 
cilindro enquanto que o fluido do lado da haste sai pela 
tomada lb, dirigindo-se para o reservatório passando pela 
válvula direcional 2 e pelo filtro de retorno. 
Quando termina a aproximação do cilindro e começa a 
execução do trabalho, a pressão aumentaaté 28 bar, quando 
ocorre a abertura da válvula de descarga 4 através do duto 
piloto 5. Nesse momento, toda a vazão da bomba B é 
desviada para o reservatório e, podemos notar que a válvula 
de retenção simples 6 evita que a vazão fornecida por A seja 
desviada para tanque através da válvula 4, ou seja, se dirija a 
bomba B danificando-a. 
Assim sendo, o único caminho que o fluido fornecido 
por A pode seguir, é a tomada 1a do cilindro. Ora, agora a 
vazão fornecida é bem menor, porém a pressão é maior, então na 
execução do trabalho, o cilindro avança mais lentamente a plena 
carga, até que chegue em fim de curso ou termine o trabalho, 
acarretando uma nova elevação de pressão até l4O bar quando 
ocorre a abertura da válvula de alivio 7 desviando também a vazão 
de A para o reservatório. 
A válvula de retenção simples 8 tem duas funções, i.é, 
proteger a bomba A contra picos de pressão ou ainda proteger essa 
bomba caso se danifique o acoplamento que a une ao eixo do motor, 
quando então ficaria parada e se danificaria devido a vazão 
fornecida pela bomba B. 
 Para o retorno ligamos o solenóide S2 da válvula 2 e o 
processo se repete. 
 
Mecânica I 7
Resistência X Pressão
Introdução 
 Em um sistema hidráulico existe uma relação direta 
entre pressão e resistência. A pressão é o efeito aplicado pela 
bomba para introduzir fluido dentro do sistema. A quantidade 
de pressão é determinada pelo grau da resistência. Se a 
resistência é alta, a bomba deve aplicar uma pressão igual. Se 
a resistência é baixa, a bomba aplica uma pressão também 
baixa. 
A bomba aplica a pressão. A resistência determina a 
quantidade de pressão. 
A resistência ao fluxo de uma Bomba de 
Deslocamento Positivo 
A resistência ao fluxo de uma bomba de 
deslocamento positivo advém de duas fontes: a resistência do 
objeto ao movimento e o próprio fluido. 
 
Se a resistência do líquido pudesse ser eliminada, no 
sistema mostrado a única resistência ao fluxo seria a resistência do 
objeto resistivo, a qual pode ser vencida com uma pressão de 14 
kg/cm2 no atuador. A bomba aplicaria a pressão de 14 kg/cm2 para 
introduzir o fluido no sistema. Esta energia de trabalho hidráulico 
seria aplicada ao atuador e o objeto se deslocaria. 
A resistência do líquido ao fluxo da bomba é uma condição 
que está sempre presente. Para descarregar o fluxo contra a 
resistência do líquido, a bomba absorve mais energia do acionador 
principal, e aplica uma pressão adicional ao líquido. 
Mudança de forma da energia extra 
A energia adicional aplicada pela bomba não resulta em 
mais energia de trabalho hidráulico no atuador, porque ela é 
utilizada para vencer a resistência do líquido. A energia de trabalho 
é utilizada não no sentido de consumo ou destruição, mas no sentido 
de transformação, pois ela se transforma em energia calorífica. 
Conforme foi explicado anteriormente, esta transformação, é a 
ineficiência do sistema. 
 
Mecânica I 8
Operação no lado de sucção de uma bomba
Introdução 
Num sistema hidráulico, dá-se muita consideração ao 
que está acontecendo do ponto de vista da pressão do sistema. 
Este é o ponto onde a ação e o trabalho aparente acontece. 
O lado da sucção da bomba é igualmente muito 
importante, mas muitas vezes, é uma parte negligenciada do 
sistema. Agora vamos nos concentrar no estudo desta área. 
Localização da bomba 
Muitas vezes, num sistema hidráulico industrial, a 
bomba está localizada sobre a tampa do reservatório que contém 
o fluido hidráulico do sistema. A linha ou duto de sucção 
conecta a bomba com o líquido no reservatório. 
 O líquido, fluindo do reservatório para a bomba, pode 
ser considerado um sistema hidráulico separado. Mas, neste 
sistema, a pressão menor que a atmosférica, é provocada pela 
resistência do fluxo. 
 A energia para deslocar o líquido é aplicada pela 
atmosfera. A atmosfera e o fluido no reservatório operam 
juntos, como no caso de um acumulador. 
Operação no lado de sucção da bomba 
Quando uma bomba não está em operação, o lado de 
sucção do sistema está em equilíbrio. A condição de 'sem fluxo' 
existe e é indicada pelo diferencial de pressão zero entre a 
bomba e a atmosfera. 
 Para receber o suprimento de líquido até o rotor, a 
bomba gera uma pressão menor do que a pressão atmosférica. O 
sistema fica desbalanceado e o fluxo ocorre. 
 
O uso da pressão atmosférica 
A pressão aplicada ao líquido pela atmosfera é usada 
em duas fases: 
 
 
 
1. Suprir o líquido à entrada da bomba. 
2. Acelerar o líquido e encher o rotor que está operando a alta 
velocidade. 
A maior parte da pressão atmosférica é usada na 
aceleração do líquido para dentro da bomba. 
 Contudo, a ação de suprir o líquido ao orifício de 
entrada utiliza primeiro a pressão atmosférica. Se uma parcela 
considerável da pressão atmosférica for usada nesta fase, não 
haverá pressão suficiente para acelerar o líquido no rotor. A 
bomba engasga, e a cavitação ocorre. 
Cavitação 
Cavitação é a formação e o colapso de cavidades gasosas 
em um líquido. Essas bolhas são danosas à bomba de duas 
maneiras: 
1. Interferem na lubrificação. 
2. Destroem a superfície dos metais. 
 No lado de sucção da bomba, as bolhas se formam por 
todo o líquido. Isto resulta num grau reduzido de lubrificação e 
num conseqüente aumento de desgaste. 
 
 
 
Conforme essas cavidades são expostas à alta pressão na 
saída da bomba, as paredes das cavidades se rompem e geram 
toneladas de força por centímetros quadrados. 
 
 
 
O desprendimento da energia gerada pelo colapso das 
cavidades desgasta as superfícies do metal, e tem o mesmo efeito 
de quando a talhadeira e o martelo do escultor atingem a pedra. 
Se permitir a cavitação continuar, a vida da bomba será 
bastante reduzida e os cavacos desta migrarão para as outras áreas 
do sistema, prejudicando os outros componentes. 
Causa da formação da cavitação 
As cavidades formam-se no interior do líquido porque o 
líquido evapora. A evaporação, nesse caso, não é causada por 
aquecimento, mas ocorre porque o líquido alcançou uma pressão 
atmosférica absoluta muito baixa. 
Indicação de cavitação 
A melhor indicação de que a cavitação está ocorrendo é o 
barulho. O colapso simultâneo das cavidades causa vibrações de 
alta amplitude, que são transmitidas por todo o sistema e provocam 
ruídos estridentes gerados na bomba. 
Durante a cavitação, ocorre também uma diminuição na 
taxa de fluxo da bomba, porque as câmaras da bomba não ficam 
completamente cheias de líquido e a pressão do sistema se 
desequilibra. 
Mecânica I 9
Atuadores de Energia
Introdução 
Aplicar uma força a um líquido e transmitir a pressão 
resultante por todo o líquido num recipiente de múltiplas 
formas, não têm aplicação prática. A pressão hidráulica tem, 
assim, que ser convertida em força mecânica antes de realizar 
trabalho. Esta é a função do atuador hidráulico, converter 
pressão hidráulica em força mecânica. 
Estão divididos em dois grupos: 
1. Lineares (produzem movimento linear ou angular) 
2. Rotativos (produzem movimentos torsor contínuo ou 
limitado). 
Atuadores lineares 
 O cilindro hidráulico é um atuador linear, pois recebe a 
pressão hidráulica e a transforma em energia mecânica linear. 
 
Nomenclatura 
Basicamente as principais partes que compõem um 
cilindro de dupla ação são: cabeçote dianteiro (tampa do lado da 
haste) e cabeçote traseiro (tampa do lado da cabeça), camisa ou 
tubo de deslizamento, êmbolo, haste e guarnições (vedações). 
Tipos de cilindros 
Os cilindros se diferem entre si por detalhes 
construtivos, em função de suas características de 
funcionamento e utilização. 
 
1. Cilindro de simples efeito ou simples ação 
Produz trabalho em um único sentido de movimento, 
seja para avanço ou retorno. O outromovimento é realizado por 
mola ou por força externa. 
Simbologia: 
Retomo por mola 
 
 
Avanço por mola 
 
 
Retorno por força externa 
 
 
2. Cilindro de duplo efeito ou dupla ação 
Produz trabalho em ambos os sentidos de movimento 
(avanço e retorno). 
Simbologia: 
Duplo efeito 
 
 
3. Cilindro com amortecimento 
Projetado para controlar movimentos de grandes 
massas e desacelerar o pistão nos fins de curso. Este 
amortecimento tem a finalidade de evitar as cargas de choque, 
transmitidas aos cabeçotes e ao pistão, no final de cada curso, 
absorvendo-as. 
Simbologia: 
Amortecimento dianteiro fixo 
 
 
Amortecimento traseiro fixo 
 
Duplo amortecimento fixo 
 
 
Amortecimento dianteiro variável 
 
 
Amortecimento traseiro variável 
 
 
Duplo amortecimento variável 
 
 
4. Cilindro de haste dupla 
Possui duas hastes unidas ao mesmo êmbolo. Enquanto 
uma das hastes realiza trabalho, a outra pode ser utilizada no 
comando de fins de curso ou dispositivos que não podem ser 
posicionados ao longo da oposta. 
Simbologia: 
Haste dupla 
 
 
5. Cilindro duplex contínuo ou cilindro tandem 
Dotado de dois êmbolos unidos por uma haste comum 
separados entre si por meio de um cabeçote intermediário, possui 
entradas de ar independentes. Aplicado em casos onde se necessita 
maiores forças, porém não dispondo de espaço para comportar um 
cilindro de diâmetro maior, e também não se pode elevar muito a 
pressão de trabalho. 
Simbologia: 
Duplex contínuo 
 
 
6. Cilindro duplex geminado 
Consiste de dois ou mais cilindros de dupla ação, unidos 
entre si, possuindo cada um entradas de ar independentes. Esta 
união possibilita a obtenção de três, quatro ou mais posições 
distintas. É utilizado em circuitos de seleção, distribuição, 
posicionamento, comando de dosagens e transporte de peças para 
operações sucessivas. Simbologia: 
Duplex geminado 
 
 
7. Cilindro de impacto 
Recebe esta denominação devido à força a ser obtida pela 
transformação de energia cinética. É utilizado quando se necessita 
de grandes forças durante curtos espaços de tempo, como é o caso 
de rebitagens, gravações, cortes, etc. 
Simbologia: 
De impacto 
 
8. Cilindro telescópico. 
Basicamente, constituem-se de um conjunto de vários 
cilindros embutidos um dentro do outro. São empregados quando o 
espaço para a sua instalação é limitado e necessita-se de um grande 
curso de trabalho. 
Simbologia: 
 
Dupla ação 
 
 
Simples ação 
 
Intensificador 
Um intensificador multiplica a pressão hidráulica. 
Consiste de uma carcaça contendo orifício de entrada e saída e um 
pistão com uma área grande, cuja haste está ligada a outro pistão 
com uma área pequena. A câmara entre os dois pistões tem um 
orifício de descompressão. 
Mecânica I 10
 
O intensificador multiplica ou intensifica uma pressão 
hidráulica existente, recebendo a pressão hidráulica sobre um 
pistão de grande área e aplicando a forca resultante a um pistão 
de pequena área. A pressão é, portanto, intensificada no atuador. 
 
No exemplo, assuma que o objeto resistivo está 
estacionário, e não se move. Uma forca de 2.275 kg no ponto A 
resulta, finalmente, numa força mecânica de 
13.000 kg no ponto B. Esta intensificação é obtida pela 
aplicação da pressão hidráulica a vários pistões com áreas 
respectivas de tamanhos escolhidos. 
Força do cilindro 
 A pressão que será aplicada no cilindro de certo 
tamanho (área do êmbolo) para desenvolver uma dada força na 
saída. 
A
FP = 
Curso do cilindro 
 É a distância através da qual a energia de trabalho é 
aplicada determinando quanto trabalho será realizado. 
Volume do cilindro 
 Cada cilindro tem um volume (deslocamento) que é 
calculado multiplicando-se o curso do pistão pela área do pistão. 
Volume do cilindro (cm3)= área do pistão (cm2) x curso (cm) 
Velocidade da haste 
 É determinada pela velocidade com que um dado 
volume de líquido pode ser introduzido na camisa, para 
empurrar o pistão. 
Velocidade da haste (cm/min) = Vazão (l/min) x 1.000 
 
Potência 
 A potência mecânica transmitida por um cilindro ou 
um motor hidráulico a um objeto resistível será também a 
potência hidráulica requerida no cilindro ou no motor. 
1 cv = 735,75 W = 75 kgm/s 
Potência = vazão x pressão 
Potência (cv) = vazão (l/min) x pressão (kg/cm2) / 465 
Potência (cv) = rpm x torque (kgm) / 729 
Controle de velocidade de um cilindro 
Controle da velocidade pela entrada 
O deslocamento do pistão num cilindro ocorre em 
função da vazão de alimentação. É intuitivo que para se poder 
controlar a velocidade de deslocamento é necessário influenciar 
na vazão. 
Neste método o fluxo de alimentação do equipamento 
de trabalho é controlado, enquanto que o fluido contido no seu 
interior é expulso. A entrada pode ser restringida através de uma 
válvula de controle de fluxo. A pressão na câmara (1) aumentará 
até o valor necessário para vencer as resistências impostas ao 
movimento e deslocando o pistão. Com o avanço, a câmara (1) 
aumenta de volume e, como conseqüência, a pressão diminui, 
impedindo o avanço do pistão por falta de força. 
Após um curto período de parada, a pressão atinge o valor 
requerido para o movimento. 
Novo avanço é efetuado, cai 
a pressão... e assim sucessivamente 
até o término do curso. 
Este modo de controle de 
velocidade determinará um 
movimento irregular do pistão, 
geralmente prejudicial ao excelente 
funcionamento do equipamento. 
Controle da velocidade pela saída 
De tudo o que foi mencionado sobre o controle de 
velocidade pela entrada do fluido, viu-se que a tendência para 
uniformidade da velocidade de deslocamento depende, 
principalmente, da vedação da força resistente. São requeridos, no 
campo industrial, valores na precisão de deslocamento cada vez 
mais constantes. Para isso utiliza-se o controle de velocidade pelo 
fluido de saída. Seu princípio consiste em efetuar o controle de 
fluxo somente na saída do fluido contido no cilindro, enquanto a 
câmara oposta recebe fluxo livre. 
Controlando o fluxo na saída 
do cilindro, é possível eliminar o 
movimento irregular do pistão. O fluido 
entra na câmara (1) com toda a 
intensidade de pressão, exercendo força 
sobre o êmbolo (2). O fluido confinado 
na câmara (3), escapará pela válvula de 
controle de fluxo, determinando assim, 
um avanço com velocidade mais uniforme que o método anterior. 
Isto é conseguido porque o êmbolo é mantido entre dois 
volumes de fluido, o de entrada (câmara 1) e o que está saindo 
(câmara 3), formando uma contra-pressão e oferecendo uma 
resistência contínua ao movimento. 
 
Atuadores rotativos (Motor hidráulico ou pneumático) 
 Convertem a energia hidráulica ou pneumática em 
movimento rotativo causando momento torsor, torque contínuo ou 
limitado. Esse conversor (motor) é o oposto dos compressores e 
das bombas, pois são movidos pela energia contida no fluido. São 
utilizados na indústria especialmente onde é impossível e perigoso 
o uso de aparelhos elétricos ou quando sua manutenção se torna 
demasiadamente cara. Também têm preferência para instalações 
em ambientes úmidos, corrosivos, quentes, ácidos, explosivos, 
com predominância de pó, etc. Além disso, quando se necessita de 
paradas ou partidas constantes com carga ou ainda quando se 
precisa uma reversão rápida no sentido de rotação, conversão de 
torque, controle de velocidade, etc. 
Tipos de atuadores rotativos 
O grupo é representado, entre outros, por: 
• Motor oscilante (atuador rotativo); 
• Motor de engrenagens; 
• Motor de palhetas; 
• Motor de turbina; 
• Motor de pistões (radiais e axiais). 
 
1. Motor oscilante 
 Consiste de um conversor onde o movimento retilíneo, 
obtido por intermédio do fluido pressurizado, é convertido em 
movimento rotativo.O movimento retilíneo é produzido pelo ar comprimido 
ou óleo que age alternadamente sobre dois êmbolos fixos em uma 
cremalheira, engrenada a um pinhão. Basicamente, é um cilindro 
de dupla ação que permite em função da relação de transmissão, a 
obtenção do ângulo de rotação. 
área do pistão (cm2) 
 
1 
 
2 
3 
 
1 
Mecânica I 11
 
2. Motor de engrenagens 
É constituído por um par de engrenagens, uma ligada 
ao eixo motor e a outra 
apoiada sobre mancais 
internos, forçando a 
movimentação da 
primeira. 
O momento de 
torção é gerado quando o 
fluido atua sobre os 
flancos dos dentes, 
forçando a rotação das engrenagens. 
3. Motor de palhetas 
Consiste basicamente de uma 
carcaça e de um rotor com palhetas 
montado excentricamente. 
O torque é desenvolvido 
quando o fluido exerce pressão contra a 
superfície das palhetas fazendo com que 
o rotor gire. 
 
4. Motor de turbina 
Formado por uma 
pequena turbina que utiliza toda 
a energia cinética transmitida 
pelo fluido. 
A potência é obtida 
pelo aproveitamento da 
velocidade de circulação do 
fluido. Sua gama de rotação é 
muito alta, chegando a atingir de 250.000 a 400.000 rpm. 
 
5. Motor de pistão axial 
Possui pistões dispostos axialmente no interior de um 
bloco de cilindro, unidos a uma placa oscilante e a um eixo 
ranhurado que liga todo o conjunto com um sistema planetário 
de engrenamento. 
O fluido admitido atua nas extremidades dos pistões 
que possuem movimento alternativo no interior do bloco de 
cilindros. A pressão atuante nos pistões faz com que estes 
reajam contra a placa oscilante, provocando rotação em todo o 
conjunto (bloco, placa oscilante e eixo ranhurado). Este 
conjunto transmite para o engrenamento planetário, transferindo 
um maior torque ao eixo de transmissão. 
 
 
 
6. Motor de pistão radial 
Consiste de uma carcaça, onde existem cilindros, 
providos de pistões, posicionados radialmente e que estão ligados 
a um virabrequim através de bielas. 
 O fluido é distribuído aos 
cilindros por uma válvula rotativa, 
sendo conduzido por intermédio de 
canais. Nos cilindros o fluido 
pressiona os pistões para o seu 
ponto inferior e causando a 
transmissão do movimento. Em 
sentido contrário o fluido nos 
cilindros é expelido para fora. 
Classificação dos motores 
hidráulicos e pneumáticos 
Anteriormente, foi feita uma descrição dos principais 
tipos de motores que podem ser classificados como: 
• Motor com capacidade (deslocamento) fixa 
• Com uma direção de fluxo 
• Com duas direções de fluxo 
 
• Motor com capacidade (deslocamento) variável 
• Com uma direção de fluxo 
• Com duas direções de fluxo 
Capacidade (deslocamento) 
 Representa o volume por rotação de uma câmara, 
multiplicada pelo número de câmaras (ou pistões) existentes no 
motor. É expressa em m3/rot ou l/rot. 
 É denominada fixa quando a câmara não sofre variações e 
variável quando ocorre o oposto. 
Com uma direção de fluxo 
 O fluxo só possui uma direção a seguir e impõe um único 
sentido de rotação ao motor (só à esquerda ou à direita). 
Com duas direções de fluxo 
 O fluxo tem duas possibilidades de direção para seguir, 
impondo ao motor duplo sentido de rotação (esquerda e direita). 
Trabalho 
 Define-se como trabalho o produto entre a força e a 
distância ou espaço percorrido durante a atuação dessa força. 
τ = F.d 
 
Torque 
 O torque poderia ser associado ao trabalho em termos de 
unidade, porém como o torque trata-se de uma "força rotativa" 
também denominada de "momento torçor", define-se o torque 
como sendo o produto entre a força pelo braço de aplicação da 
mesma. 
bFT .= T= torque em kgf.cm 
 P = pressão em kgf/cm2 
100.2
.
pi
VrPT = 
Vr = volume (cm3) deslocado por 
revolução (rev.) 
Velocidade 
 A velocidade de um motor depende diretamente da vazão 
que é fornecida ao motor. 
Vr
KQ
vm
.
= K = 
 
Potência 
 Determina-se a potência produzida ou a ser fornecida, a 
partir do trabalho realizado em um determinado tempo. 
729
.rpmTN = N = potência em cv 
231 para Q (gpm) e Vr (cuin/rev.) 
1 para Q (l/min) e Vr (l/rev.) 
10-3 para Q (l/min) e Vr (m3/rev.) 
Mecânica I 12
Válvulas de Controle Direcional
Introdução 
 Tem por função orientar a direção que o fluxo do 
fluido deve seguir, a fim de realizar um trabalho proposto. 
 Em esquemas hidráulicos e pneumáticos usam-se 
símbolos para a descrição da função das válvulas. A seguir 
identificaremos estes símbolos. 
Denominação de uma válvula direcional 
 As válvulas simbolizam-se com quadrados. O número 
de quadrados indica o número de posições que a válvula pode 
assumir, i.é., a quantidade de movimentos que executa através 
dos acionamentos. 
Ex: 
 
 O número de vias é o número de conexões de trabalho 
que a válvula possui. As linhas indicam as vias de passagem. As 
setas indicam a direção do fluxo. 
 
 
 Os fechamentos (bloqueio) são indicados dentro dos 
quadrados com “tracinhos” transversais (em T). 
 
 
 No caso de uma torneira, teremos a seguinte 
simbologia, 
 
 
 
onde um dos quadrados representa a válvula (torneira) na 
posição inicial (sem ser acionada) e o outro representa a válvula 
na posição de manobra (acionada). 
 
posição inicial posição de manobra 
 
 
 
 
 
 
 Uma regra prática para a determinação do número de 
vias consiste em separar um dos quadrados (posição) e verificar 
quantas vezes o(s) símbolo(s) interno(s) toca(m) os lados do 
quadrado obtendo-se, assim, o número de orifícios e em 
correspondência o número de vias. 
 
2 vias 3 vias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A válvula de controle direcional (V.C.D.) pode ainda 
ser designada por cifras onde a primeira cifra indica o número 
de vias (excluindo os orifícios de pilotagem) e a segunda cifra 
indica o número de posições. 
Ex: 
 V.C.D. 2/2 V.C.D. 4/3 
 
 Ainda pode ser seguida da simbologia N.F para uma 
válvula normalmente fechada e N.A. normalmente aberta, 
indicando a posição inicial. 
 
V.C.D. 2/2 N.F. V.C.D. 2/2 N.A. 
Identificação dos orifícios por meio literal 
 Em muitas válvulas, a função dos orifícios é identificada 
literalmente. 
 Segundo a Norma DIN 24.300 a identificação é a 
seguinte: 
• Linha de trabalho (utilização)................................A,B,C 
• Conexão de pressão (alimentação) ...............................P 
• Linha de retorno (escape, retorno para tanque) ......R,S,T 
• Drenagem ......................................................................L 
• Linhas para a transmissão da energia de comando (linhas de 
pilotagem)...............................................Z,Y,X 
Os retornos são representados também pela letra E, 
seguida da respectiva letra que identifica a utilização. 
 
 
 
 
Tipos de comando de acionamento 
 Conforme a necessidade, podem ser adicionados às 
válvulas direcionais os mais diferentes tipos de acionamentos. 
 Os símbolos de acionamento desenham-se 
horizontalmente nos quadrados. 
 Os tipos de acionamentos podem ser: 
• Acionamento por força muscular; 
• Acionamento mecânico; 
• Acionamento elétrico; 
• Acionamento hidráulico ou pneumático (por piloto); 
• Acionamento combinado. 
Acionamento por força muscular 
 São válvulas que pelo tipo de acionamento dão início ou 
término a uma seqüência de operações e proporcionam condições 
de segurança e emergência. A mudança da posição da válvula é 
realizada geralmente pelo operador do sistema. 
Os principais são: 
 
 
 
por pedal por alavanca por botão 
Acionamento mecânico 
 Com a crescente introdução de sistemas automáticos, as 
válvulas acionadas por uma parte móvel da máquina adquirem 
uma grande importância. 
 O comando daválvula é conseguido através de um 
comando mecânico sobre o acionamento posicionado 
estrategicamente ao longo de um movimento qualquer, para 
permitir o desenrolar de seqüências operacionais. Comumente as 
válvulas equipadas com este tipo de acionamento recebem o nome 
de válvulas de fim-de-curso. 
Os principais são: 
 
 
 
por pino por rolete por gatilho 
Acionamento elétrico 
 A operação das válvulas é efetuada por meio de sinais 
elétricos, provenientes de chaves de fim-de-curso, pressostatos, 
temporizadores, etc. São de grande utilização onde a rapidez dos 
sinais de comando é fator importante e quando as distâncias são 
longas entre o local emissor e o receptor. Destacam-se, 
principalmente: 
 
por solenóide com 1 enrolamento 
 
 
por solenóide com 2 enrolamentos (mesmo sentido) 
1 2 
1
2 
1
2 3 
1
2 3 
4 
A 
P T
B P 
A
L 
Z 
fechada aberta 
posição inicial 
posição acionada 
4 vias 
carretel 
Mecânica I 13
 
por solenóide com 2 enrolamentos (sentido contrário) 
 
por motor elétrico 
 
 O solenóide consiste basicamente 
de três elementos: a armadura, o “T” ou 
martelo e a bobina. Quando passa uma 
corrente na bobina, é gerado um campo 
magnético que empurra o martelo para 
baixo que, por sua vez, desloca o carretel 
da válvula (executa o acionamento). 
Acionamento por piloto 
 As válvulas equipadas com este tipo de acionamento 
são comandadas pela ação do fluido, proveniente de um sinal 
preparado pelo circuito e emitido por outra válvula. Nos 
acionamentos por piloto destacam-se: 
 
por acréscimo de pressão 
(piloto positivo) 
 
por decréscimo de pressão 
(piloto negativo) 
 
por acionamento de pressão diferenciada 
(diferencial de áreas) 
 
Acionamento combinado 
 São válvulas equipadas com dois ou mais tipos de 
acionamentos. Sendo que os comandos poderão ser associados 
em sistemas OU, ou em sistemas E, como por exemplo: 
 
Exemplo OU: 
Solenóide OU botão OU piloto positivo 
 
Exemplo E: 
Solenóide E piloto positivo 
 
Exemplo E/OU: 
Solenóide E piloto positivo OU botão 
Tipos de comando de retorno 
 As válvulas requerem uma ação para efetuar mudança 
de posição e uma outra ação para voltarem ao estado (posição) 
inicial. Neste caso, a maioria dos acionamentos das válvulas é 
intercambiável, podendo servir tanto para retorno como para 
acionamento. 
 Destacam-se aqui dois tipos especiais: molas e detentes 
(travas). 
Molas 
 As molas são utilizadas quando se necessita que a 
válvula retorne automaticamente para uma certa posição. Se a 
válvula for de duas posições, diz-se que ela possui retorno por 
mola. Se for de três posições, diz-se que é centrada por mola. 
 
retorno por mola 
 
 
centrada por mola 
 
Detentes (travas) 
 Quando se necessita que depois de executado o 
acionamento da válvula, esta permaneça acionada (ou posição 
desejada), mesmo que cesse o efeito ou causa da ação, utiliza-se 
os detentes como recurso. 
 
 
 
Comandos múltiplos 
 Tratores, guinchos, guindastes e máquinas agrícolas, em 
geral, cada vez mais vêm se utilizando os equipamentos 
hidráulicos. Sendo assim, as válvulas direcionais aplicadas nesses 
equipamentos devem possuir inúmeras características, tais como, 
compactibilidade, robustez, fácil manutenção, simplicidade de 
acionamento, etc. Para atender a todas essas exigências, foi 
desenvolvido o comando mobile (comando móvel) 
 O comando mobile é constituído basicamente por um 
corpo de admissão, um ou mais corpos centrais e um corpo de 
descarga. Com a possibilidade da associação de vários corpos 
centrais em série formando um “sanduíche” pode-se acionar 
diferentes atuadores ao mesmo tempo ou em separado, 
dependendo do tipo de comando. 
Representação gráfica do comando BD da ALBARUS. 
M 
Mecânica I 14
Válvulas de Bloqueio (retenção) e Válvulas de controle de Vazão
Válvulas de Bloqueio 
Introdução 
 São válvulas que impedem o fluxo de fluido em um 
sentido determinado, possibilitando livre fluxo no sentido 
oposto. O fechamento de uma direção pode ser feito por cone, 
esfera, placa ou membrana. 
Tipos de válvulas de bloqueio 
Válvula de retenção com mola 
 O elemento de bloqueio é mantido contra seu assento 
pela força de uma mola. Orientando-se o fluxo no sentido 
favorável a passagem, o elemento de bloqueio é deslocado do 
assento, causando a compressão da mola e possibilitando a 
passagem do fluido. 
Simbologia: 
 
 
 
Válvula de retenção sem mola 
 Nessa o bloqueio no sentido contrário (ao favorável) 
não conta com o auxílio da mola. Ele é feito pela própria 
pressão do fluido. 
Simbologia: 
 
Válvula de retenção pilotada 
Uma válvula de retenção perada por piloto permite o 
fluxo em uma direção. Na direção contrária, o fluxo pode passar 
quando a válvula piloto deslocar o assento de sua sede no corpo 
da válvula. 
Simbologia: 
 
 
 
 
Válvula de isolamento (ou) 
 Dotada de três orifícios no corpo: duas entradas de 
pressão e um ponto de utilização. Enviando-se um sinal por uma 
das entradas, a entrada oposta é automaticamente vedada e o 
sinal emitido flui até a saída de utilização. 
 Utilizada quando há necessidade de enviar sinais a um 
ponto comum, provenientes de locais diferentes no circuito. 
Simbologia: 
 
 
 
 
Válvula de simultaneidade (elemento E) 
 Utilizada em funções lógicas "E", bimanuais simples 
ou garantias de que um determinado sinal só ocorra após, 
necessariamente, dois pontos estejam pressurizados. 
Simbologia: 
 
 
 
 
 
Válvula de controle de vazão 
Introdução 
Em alguns casos, é necessária a diminuição da quantidade 
de fluido que passa através de uma tubulação, o que é muito 
utilizado quando se deseja regular a velocidade de um cilindro. 
Quando há a necessidade de controlar o fluxo de fluido, este tipo 
de válvula é a solução ideal. Esta válvula também é chamada de 
válvula reguladora de vazão, ou reguladora de fluxo. 
Tipos de válvulas reguladoras de vazão 
Dependendo do tipo de circuito, seqüência de 
movimentos, aplicações, etc., serão diferentes os tipos de válvulas 
reguladoras de vazão. Basicamente temos: 
Válvula de controle de vazão fixa bidirecional 
 Esta válvula possui um orifício fixo que é uma abertura 
reduzida de um tamanho não ajustável. Controla a vazão nos dois 
sentidos. 
Simbologia: 
 
 
 
 
Válvula de controle de vazão variável bidirecional 
 Muitas vezes, um orifício variável é melhor do que um 
orifício fixo, por causa do grau de flexibilidade. Válvulas de 
gaveta e válvulas de globo são exemplos de orifícios variáveis. 
Controla a vazão nos dois sentidos. 
Simbologia: 
 
 
 
 
Válvula de controle de vazão fixa unidirecional 
 Exemplo desta válvula é uma válvula de retenção com um 
furo usinado através de seu centro. Controla a vazão apenas em um 
sentido, deixando o outro sentido com Vazão total. 
Simbologia: 
 
 
 
 
 
Válvula de controle de vazão variável unidirecional 
Pode variar a vazão em um sentido, deixando o outro 
sentido com vazão total. 
Simbologia: 
bloqueado aberto 
Válvula de isolamento (ou) 
Mecânica I 15
Válvulas de controle de Pressão
Introdução 
 Têm por função básica de limitar ou determinar a 
pressão do sistema hidráulico para obtenção de uma 
determinada função do equipamento acionado. 
 São representadas com um quadrado, e no interior uma 
flecha, completando-se com elementos de controle interno que 
podem ser: 
 
 
 
 
 
Pode-se encontrar quatro tipos básicos de válvulas de 
controle de pressão, que são: 
 
Válvulas de alívio e segurança 
 Têm duas funções num circuito hidráulico, limitar a 
pressão no circuito ou em parte dele, evitando a sua elevação 
além de um níveladmissível, e proteger o sistema, e os diversos 
equipamentos que o compões, contra sobrecargas. 
 A pressão de entrada é controlada pela abertura do 
orifício de exaustão (para o reservatório) contra a força 
opositora (mola). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Válvulas de descarga 
 São válvulas de alívio pilotadas externamente. 
 
 
 
 
 
 
 
Válvulas de seqüência 
 São quase idênticas as válvulas anteriores, tendo as 
seguintes diferenças: 
• ao invés de termos descarga para tanque, temos a saída para 
um circuito secundário. 
• dreno externo, já que não poderíamos drenar a câmara da 
válvula de controle para a linha de pressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Válvulas redutoras de pressão 
 Servem para determinar a pressão de trabalho com valores 
abaixo da pressão de entrada da válvula.. 
 Permitem obter variações em relação à pressão de 
entrada. Mantém a pressão na saída substancialmente constante, 
independente das oscilações na entrada (acima do valor regulado). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observações finais 
 As válvulas de controle de pressão são utilizadas para 
limitar ou determinar a potência do sistema através da modulação 
da pressão. Todas essas válvulas podem ser de operação direta 
ou indireta. 
O nome da reguladora de pressão geralmente descreve sua 
ação no sistema hidráulico. Na prática, esses controles são 
normalmente abertos ou normalmente fechados. Podem ser 
drenadas interna ou externamente, dependendo das características 
de atuação. Válvulas de retenção integral permitem o retorno livre 
do fluido. 
O ajuste através de parafuso é o tipo mais comum. Podem 
existir outros como: cames, pedais, alavancas, etc. 
normalmente fechada normalmente aberta 
de operação direta de operação indireta ou pilotada 
com retenção integral com retenção em by pass 
X 
P 
T 
X 
P 
T 
X 
P 
T 
fechada 
aberta 
X 
P 
T 
X 
P 
T 
X 
P 
T 
X 
P 
A 
X 
P 
A L 
X 
P 
A L X 
P 
A L 
X 
P 
A 
L 
Mecânica I 16
Reservatório
Introdução 
Um reservatório hidráulico possui várias funções. A 
mais evidente delas é como depósito do fluido a ser utilizado no 
sistema. Outras funções importantes são, a ajuda que ele fornece 
ao sistema no resfriamento do fluido, a precipitação das 
impurezas e também a ajuda na circulação interna do ar. 
Armazenamento de óleo 
 O fluido utilizado em um sistema hidráulico deve ser 
armazenado de tal forma que ele nunca seja insuficiente ou 
excessivo. O reservatório, portanto, deve suprir tanto as 
necessidades mínimas como máximas do sistema. Vejamos o 
caso de um cilindro de haste simples, cujo diâmetro da haste 
seja metade do diâmetro do pistão. Quando estendermos o 
cilindro, obviamente, iremos precisar de um volume de fluido 
bem maior do que aquele que usaremos para retornar o cilindro. 
Haverá, portanto, uma flutuação constante no nível de fluido, 
assim o reservatório deverá ser dimensionado de tal forma que, 
essa flutuação não altere as condições de operação do sistema. 
Tipos de reservatórios 
 Os reservatórios industriais têm uma variedade de 
estilos, dentre os quais estão os reservatórios em forma de L, os 
reservatórios suspensos, e os reservatórios convencionais. 
 Os reservatórios convencionais são os mais comumente 
usados dentre os reservatórios hidráulicos industriais. 
 O reservatório em L e os suspensos permitem à bomba 
uma altura manométrica positiva do fluido. 
 Dimensionamento 
 Uma regra prática de dimensionamento de reservatório 
é fazer-se com que o seu volume seja igual ou maior a três vezes 
a vazão da (s) bomba (s) que alimenta (m) o sistema. Por 
exemplo, seja um sistema hidráulico qualquer que possua uma 
bomba que fornece uma vazão de 22,71 l/min, o volume 
mínimo desse reservatório deverá ser de 22,71 x 3 = 68,13 l. 
 Essa regra, entretanto, nem sempre pode ser aplicada, 
pois em sistemas mais complexos, com muitos cilindros e linhas 
de transmissões grandes, devemos estudá-los como se fossem 
uns “casos particulares”, levando sempre em consideração que 
não poderemos ter nem fluido a menos ou a mais. 
Regra da altura do filtro de sucção 
 Se o filtro de sucção não estiver completamente 
submerso no fluido, introduziremos uma grande quantidade de 
ar no sistema. Se, entretanto, o filtro estiver mergulhado a uma 
altura muito pequena, poderemos ter a formação de vórtice 
(redemoinho) na sucção, o que também acarretará a entrada de ar. 
 Algumas normas recomendam que a cota mínima "h" 
do nível do fluido seja de 76,2 mm (3 polegadas). Ou então, 
usar como cota mínima, uma vez e meia o diâmetro do duto de 
sucção; por exemplo, se o duto de sucção é de 76,2 mm, a cota "h" 
deverá ser de 114,3 mm. Como segurança, adotamos o critério que 
nos forneça a maior cota. Salientamos ainda, que a cota h1 deve ser 
no mínimo 50 mm, a fim de que as impurezas precipitadas no 
fundo do reservatório, não venham a entupir a parte inferior do 
filtro de sucção. 
 Caso seja, impossível de observas uma dessas duas 
condições da cota h, costuma-se introduzir no reservatório uma 
chicana horizontal um pouco abaixo do nível do fluido, pois dessa 
forma, mesmo que ocorra a formação de um vórtice, o mesmo se 
extinguirá antes de chegar ao filtro. 
Resfriamento do fluido 
 A geração de calor em um sistema hidráulico pode ser 
devida a vários fatores: 
• Perdas mecânicas na bomba ou motor hidráulico; 
• Restrições na linha devido a curvas mal elaboradas ou 
introdução de válvulas, tais como reguladoras de pressão e 
vazão; 
• Válvulas mal dimensionadas, isto é, válvulas que permitam 
uma vazão máxima menor do que aquela exigida pelo sistema; 
• Fricção nas vedações internas dos cilindros, etc. 
 Grande quantidade desse calor gerada pelo sistema é 
levada para o reservatório, através do próprio fluxo do fluido. 
 De acordo com a complexidade do sistema hidráulico, 
esse calor pode ser dissipado apenas através das paredes dos 
cilindros e da tubulação e, principalmente, no reservatório. 
 Em contato com as paredes do tanque, o calor do fluido é 
trocado através da condução e radiação, pois o calor é transmitido 
de um corpo mais quente para outro mais frio. O corpo mais 
quente, nesse caso, é o fluido, e o mais frio, o ar. 
 Um fator importante a ser levado em consideração é de 
nunca se colocar o duto de retorno próximo do duto de sucção, 
pois o fluido que retorna ao reservatório volta imediatamente para 
o circuito hidráulico e em pouco tempo o equipamento entrará em 
pane. 
 Um artifício muito usado é a introdução de uma chicana 
vertical, que obriga a circulação do fluido. Quando do retorno do 
fluido, o mesmo é obrigado a percorrer por duas vezes o 
comprimento do reservatório para chegar ao duto de sucção. Ao 
percorrer todo esse caminho, o calor contido no fluido vai se 
dissipando da forma com vimos anteriormente. 
 Dependendo da necessidade, introduzimos um maior 
número de chicanas verticais para forçar mais a circulação do 
fluido, aumentando a troca do calor pelo fenômeno da convecção. 
 Quando não conseguimos uma boa troca de calor e 
‘redução de temperatura a um nível satisfatório, devemos usar um 
trocador de calor. 
Resfriadores 
 Todos os sistemas hidráulicos 
aquecem, se o reservatório não for 
suficiente para manter o fluido à 
temperatura normal, há superaquecimento. 
 Para evitar isto são utilizados 
resfriadores ou trocadores de calor, os modelos mais comuns são 
água-óleo e ar-óleo. 
a) Resfriador a ar: nos resfriadores à ar, o 
fluido é bombeado através de tubos 
aletados. Para dissipar calor, o ar é soprado 
sobre os tubos ou aletas por um ventilador. 
A operação é exatamente como a do radiador de um automóvel. 
 Os resfriadores à ar são geralmente usados onde a águanão está disponível facilmente ou onde é muito cara. 
Mecânica I 17
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Resfriadores a água: O resfriador à 
água consiste basicamente de um feixe 
de tubos encaixados num invólucro 
metálico. Neste resfriador, o fluido do 
sistema hidráulico é geralmente 
bombeado através do invólucro e sobres os tubos que são 
circundados com água fria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Precipitação de impurezas 
 Quando o fluido retorna para o reservatório, sua 
velocidade decresce. Dessa maneira, se torna fácil a 
precipitação das impurezas no fundo do tanque. Essas 
impurezas precipitadas formam uma espécie de borra que seria 
um meio termo entre piche asfáltico e um óleo de alta 
viscosidade. Para efetuarmos essa limpeza no momento da troca 
do fluido, devemos nos munir de um jato de óleo diesel a alta 
pressão e panos limpos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Circulação interna de ar 
 Todo o reservatório hidráulico deve possuir um respiro 
na base superior. Quando succiona-se fluido do sistema, o nível 
decresce e aquele espaço antes ocupado pelo fluido, deve ser 
ocupado por alguma outra coisa, pois, do contrário, teríamos a 
formação de uma pressão negativa e não conseguiríamos 
succionar para o reservatório. 
 Na condição oposta, isto é, quando ocorre o retorno do 
fluido ao reservatório, o nível elevar-se-á novamente e teremos 
que desocupar algum espaço para que isso ocorra, pois teríamos 
uma contrapressão na linha de retorno. Em outras palavras, a 
pressão interna do reservatório deverá ser igual a pressão 
atmosférica, excetuando-se, evidentemente, o caso de termos 
um reservatório pressurizado. 
 Esse espaço deve ser ocupado ou desocupado pelo ar 
atmosférico, e assim fica evidente a utilização do respiro. 
 Um outro fator importante a ser levado em conta é o 
fato de que, o fluido quando retorna ao reservatório pode 
absorver ar, devido a movimentação da superfície livre, que 
deve ser eliminado para que sejam evitados problemas na sucção. 
Essa desaeração só pode ser feita através do escape do ar contido 
nas bolhas de espuma, e esse escape é feito pelo respiro. 
Construção do Reservatório 
 A base do reservatório deve ter o fundo suportado por 
quatro pés de no mínimo 150 mm de altura, para facilitar a sua 
remoção, drenagem, troca de calor com o ambiente. Os pés devem 
possuir furos para facilitar a fixação do tanque ao solo. 
 No interior do reservatório deve existir uma chicana 
vertical para assegurar a circulação do óleo, e se necessário, uma 
outra chicana horizontal para se evitar a formação do vórtice. 
 Nas laterais menores, devem existir duas tampas de 
inspeção para auxiliar no momento da limpeza. 
 O fundo do reservatório deve ser confeccionado de tal 
forma que todo o fluido armazenado possa ser drenado. A parte 
superior deve ser bem rígida para suportar uma possível montagem 
de componentes do sistema, tais como, motor elétrico, bomba, 
válvulas, manifolds, painéis, etc., para tanto costuma-se colocar 
um prato metálico com as perfurações adequadas para a montagem 
do equipamento. Essa rampa deve ser soldada perimetralmente às 
paredes do reservatório. 
 Todos os dutos que venham a ter início ou fim no 
reservatório, devem possuir uma vedação perfeita através de 
anéis, flanges ou outros dispositivos. O duto de sucção deve 
terminar a uma altura mínima de 50 mm do fundo do tanque e os 
dutos de retorno e dreno deverão estar mergulhados, no mínimo 75 
mm abaixo do nível do fluido, ou ainda, como regra básica, uma 
vez e meia o diâmetro do duto de retorno. 
 O reservatório deve ser pintado interna e externamente 
para se evitar a oxidação. No caso de fluidos resistentes ao fogo, 
consulte o fabricante para saber que tipo de tinta pode ser 
utilizada. 
ACESSÓRIOS 
 Ao reservatório, pode ser adicionada uma série de 
acessórios que auxiliam no trabalho do sistema. 
Bocal de enchimento 
 Quando colocamos fluido no reservatório, nos servimos 
de um bocal, que é chamado “bocal de enchimento”. Essa peça 
pode vir acompanhada de um filtro de tela, com abertura entre as 
malhas de aproximadamente, 200 µm (0,2 mm). A função desse 
filtro é evitar que qualquer objeto sólido entre no reservatório, pois 
caso o sistema não tenha filtro de sucção ou foi retirado o filtro, 
esse objeto será succionado pela bomba, danificando-a de forma 
irreparável. 
Respiro 
 O respiro deve Ter a forma de um capacete que impeça a 
precipitação de impurezas sobre a tomada de ar. No interior do 
respiro existe um sistema que filtra o ar que entra no reservatório 
em um by pass (passagem em paralelo), que permite a livre saída 
do ar no interior do tanque. 
Indicador de nível 
 Os indicadores de nível de fluido, em número geralmente 
de dois, devem estar localizados de tal forma que indiquem o nível 
máximo de fluido no reservatório. 
 O traço indicador do mínimo deve estar a 75 mm da 
extremidade inferior do indicador de nível; e o traço indicador do 
máximo nível, a 75 mm da extremidade superior. 
 Para o visor, recomenda-se o uso do vidro pirex, que 
resiste melhor a variações de temperatura. 
Pode ser incluído no visor um termômetro que efetua a 
leitura da temperatura do fluido. Existe em disponibilidade 
comercial esse tipo de indicador de nível com termômetro 
acoplado. 
Magnetos 
 São ímãs utilizados para a captação de limalhas contidas 
no fluido, provenientes do desgaste do equipamento hidráulico ou 
mesmo, de um ambiente contaminado com esse tipo de impureza. 
 
Mecânica I 18
 
Mecânica I 
 
19 
Fluido Hidráulico, Filtros e Acessórios 
Fluido Hidráulico 
Introdução 
O fluido hidráulico é o elemento vital de um sistema 
hidráulico industrial. As funções do fluido são: 
• Agir como um meio para a transmissão de energia; 
• Lubrificar as peças internas dos componentes hidráulicos 
que estão em movimento; 
• Agir como um meio de transferência de calor; 
• Vedar folgas entre as peças que estão em movimento. 
O fluido hidráulico à base de petróleo é o mais comum. 
Fluido à base de petróleo (óleo mineral) 
O fluido hidráulico à base de petróleo é mais do que um 
óleo comum. Os aditivos são ingredientes importantes na sua 
composição. Os aditivos dão, ao óleo, características que o 
tornam apropriado para uso em sistemas hidráulicos. Alguns 
aditivos comuns e suas abreviações são relacionados abaixo. 
Melhoramento do índice de viscosidade 
O índice de viscosidade (VI) é um número sem unidade 
que indica como um fluido varia em viscosidade quando a 
temperatura muda. Um fluido com um alto índice de viscosidade 
mudaria relativamente pouco com a temperatura. 
A maior parte dos sistemas hidráulicos industriais 
requer um fluido com um índice de viscosidade de 90 ou mais. 
Os líquidos à base de petróleo contêm parafina ou cera. 
A baixas temperaturas, a cera forma uma estrutura cristalina que 
deturpa o fluxo do liquido. 
Para melhorar o índice de viscosidade usa-se produtos químicos 
que restringem o crescimento de cristais de cera a temperaturas 
baixas. 
Aditivo antioxidação 
A oxidação do óleo ocorre por causa de uma reação 
entre o óleo com o oxigênio do ar. A oxidação resulta em baixa 
capacidade de lubrificação, na formação de ácido, e na geração 
de partículas de carbono. 
A oxidação do óleo é aumentada por três fatores: 
1. Alta temperatura do óleo; 
2. Catalisadores metálicos, tais como cobre, ferro ou chumbo; 
3. Aumento no fornecimento de oxigênio. 
Estes aditivos são usados para retardar o processo de 
oxidação. Quando o aditivo está vencido, a condição do óleo 
deteriora rapidamente. 
Aditivo anticorrosão 
Os aditivos anticorrosão protegem as superfícies de 
metal do ataque por ácidos e material oxidante. Um destes 
aditivos forma um filme protetorsobre as superfícies do metal. 
Outro tipo neutraliza o material corrosivo ácido a medida em que 
ele se forma. 
Aditivos de Extrema Pressão (EP) ou Antidesgaste 
Estes aditivos são usados em aplicações de alta 
temperatura e alta pressão. Em pontos localizados onde ocorrem 
temperatura e pressões altas (por exemplo, as extremidades das 
palhetas numa bomba ou motor de palhetas), estes aditivos 
formam um filme que impede o contato direto de duas 
superfícies. 
Aditivos Antiespumante 
Os aditivos antiespumantes não permitem que bolhas de 
ar sejam recolhidas pelo óleo, o que resultaria numa falha do 
sistema de lubrificação. Estes aditivos operam combinando as 
pequenas bolhas de ar em bolhas grades que se desprendem da 
superfície do fluido e estouram. 
Fluidos resistentes ao fogo 
Uma característica inconveniente do fluido proveniente 
do petróleo é que ele é inflamável. Não é seguro usá-lo perto de 
superfícies quentes ou de chama. Por esta razão foram 
desenvolvidos vários tipos de fluidos resistentes ao jogo. 
Emulsão de óleo em água 
A emulsão de óleo em água resulta em um fluido 
resistente ao fogo que consiste de uma mistura de óleo numa 
quantidade de água A mistura pode variar em torno de 1 % de óleo 
e 99% de água a 40% de óleo e 60% de água. A água é sempre o 
elemento dominante. 
Emulsão de água em óleo 
A emulsão de água em óleo é um fluido resistente ao fogo 
que é também conhecido como emulsão invertida. A mistura é 
geralmente de 40% de água e 60% de óleo. O óleo é dominante. 
Este tipo de fluido tem características de lubrificação melhores do 
que as emulsões de óleo em água. 
Fluido de água-glicol 
O fluido de água-glicol resistente ao fogo é uma solução 
de glicol (anticongelante) e água. A mistura é geralmente de 60% 
de glicol e 40% de água. 
Este tipo de fluido apresenta uma vida útil muito baixa. 
Sintético 
Os fluidos sintéticos, resistentes ao fogo, consistem 
geralmente de ésteres de fosfato, hidrocarbonos clorados, ou uma 
mistura dos dois com frações de petróleo. Este é o tipo mais caro 
de fluido resistente ao fogo. 
Os componentes que operam com fluidos sintéticos 
resistentes ao fogo necessitam de guarnições de material especial, 
pois há uma deterioração de pinturas (interna do reservatório), 
vedações, metais e isolantes térmicos. 
Os fluidos sintéticos possuem boas características de 
lubrificação e resistem ao tempo de uso, 
OBS: Viscosidade 
A viscosidade é a medida da resistência que o fluido 
oferece ao escoamento. 
Quanto maior a viscosidade maior será a resistência ao 
escoamento (maior atrito fluido/paredes e fluido/fluido). 
Quanto menor a viscosidade, maior o desgaste das 
superfícies metálicas em contato, pois menor será a lubrificação. 
Procedimentos para a hora da troca. 
 Não se pode dizer que existe uma hora exata para a troca 
do fluido hidráulico. Quando se tratar de fluido resistente ao fogo, 
deve-se consultar o fabricante do equipamento hidráulico. De 
maneira geral, não existe uma regra fixa para o momento da troca, 
porém, pode-se estabelecer algumas normas que poderiam ser 
seguidas de acordo com diversos fatores, como por exemplo: 
• 3.000 a 4.000 horas, para ciclos de trabalho leve, sem 
contaminação; 
• 2.000 a 3.000 horas, para ciclos de trabalho leve, com 
contaminação, ou ciclos de trabalho pesado, sem contaminação; 
• 1.000 a 2.000 horas, para ciclos de trabalho pesado, com 
contaminação. 
 Outro item importante a ser considerado é a quantidade de 
óleo a ser trocada. Quando se tratar de um grande volume de óleo, 
é preferível se optar por uma filtragem mais acurada e observando-
se as condições acima, introduzir os novos aditivos por 3 a 4 vezes 
antes de efetuar a troca propriamente dita. 
 Finalizando, procure sempre utilizar o óleo recomendado 
pelo fabricante do equipamento hidráulico. Nunca misture 
diferentes marcas de óleo, pois os aditivos de um, podem não 
combinar com os do outro. Armazene o óleo a ser utilizado em 
latas limpas, fechadas e longe da poeira. Marque todas as latas 
para evitar enganos. No momento da troca, drene o óleo usado de 
ambos os lados do cilindro; drene o óleo do tanque; limpe o 
reservatório com um jato de alta pressão de óleo diesel e seque-o 
com panos secos até ficar limpo (não use estopa!); se houver filtro 
de sucção, retire e limpe-o; coloque um novo elemento filtrante no 
filtro de retorno, encha o reservatório com o óleo novo; dê a 
partida na máquina e faça o óleo circular da bomba diretamente 
para o tanque durante 20 minutos; preencha o sistema com o óleo 
Mecânica I 
 
20 
novo e termine de encher o reservatório; faça o óleo circular 
através de todo o circuito, sem carga, durante 30 minutos; instale 
um novo elemento filtrante no filtro de retorno e pode começar a 
operar a máquina. 
Filtros 
Introdução 
 O fluido hidráulico, como vimos, deve estar sempre 
livre de impurezas, pois do contrário encurtamos a vida útil do 
sistema hidráulico. A função do filtro é livrar o fluido dessas 
impurezas para assegurar o bom funcionamento do circuito. 
 Existem dois tipos de filtros: 
- filtro químico 
- filtro mecânico 
O filtro químico é utilizado em raras ocasiões, quando 
se requer uma limpeza absoluta do fluido. Como sabemos, o óleo 
mineral pode tonar-se ácido, alcalino, etc. O filtro químico nada 
mais é do que um reator que anula o efeito do ácido ou básico do 
óleo, transformando a substância nociva em água e cloreto de 
sódio, efetuando, a seguir, a separação destes últimos, deixando 
passar, apenas, óleo mineral puro. 
 O filtro mecânico é aquele em que nos deteremos mais, 
pois sua aplicação é decisiva e obrigatória, em todos sistemas 
hidráulicos. 
Princípio da filtragem mecânica 
 O filtro mecânico é constituído de uma série de 
“malhas” ou poros. Chamamos de mesh a quantidade de malhas 
existentes por polegada linear do filtro e micron (µm) a distância 
entre duas malhas. 
 
 A figura mostra o princípio de funcionamento do filtro. 
Na figura “a” temos um filtro comum, que retém as partículas 
maiores e deixa passar as menores. Na “b”, uma filtragem 
sucessiva em que a abertura dos poros vai diminuindo e vai 
retendo partículas cada vez menores, até efetuar a filtragem total 
pelo menos, quase total do fluido. Em ambos casos, vê-se que 
existem poros em que houve um acúmulo de impurezas, quando 
a grande maioria dos poros estiver dessa forma, o filtro estará 
entupido e deverá ser limpo ou trocado. 
 
 No princípio do entupimento, se o filtro for de sucção, a 
bomba succionará uma quantidade de fluido menor do que 
aquela requerida e terá sua vida útil abreviada em virtude da 
cavitação. 
 
 
 
 Existem vários tamanhos de filtros, cada qual para uma 
determinada vazão máxima. Caso a vazão requerida pelo sistema 
não comporte a utilização de um filtro apenas, podemos associar 
outros filtros em paralelo para resolver esse problema. Veja por 
exemplo a figura; o sistema precisa de 75 l/min de vazão. 
Suponhamos que o filtro que admita a maior vazão seja um filtro 
de 30 l/min. Dessa forma, associamos dois filtros de 30 l/min e um 
de 20 l/min em paralelo capacitando a passagem de uma vazão de 
80 l/min máxima. Observe que dimensionamos 5 l/min a mais do 
que o necessário, pois, como vimos, as impurezas vão entupindo 
gradualmente o filtro e se dimensionamos o valor exato da vazão, 
após pouco tempo de uso temos que limpar ou trocar o filtro. 
O que se costuma fazer na prática, é se escolher um filtro 
que permita uma vazão máxima igual a três vezes a vazão da 
bomba. Esse tamanho de filtro assegura um bom tempo de uso sem 
ser necessária troca ou limpeza. 
 É comum se encontrar filtros que possuam incorporado 
uma válvula de retenção simples em by 
pass (em paralelo). Essa válvula, como 
mostra a figura, abre uma passagem livrepara o fluido uma vez que é atingida a 
pressão de abertura quando bloqueado o 
filtro. O fluido vence e a pressão da mola e 
passa livremente. Esse tipo de válvula é 
igualmente utilizada em filtros de retorno. 
Em realidade, essa válvula de retenção atua 
como proteção para evitar o colapso do 
elemento, o que representaria um dano 
maior ao sistema do que não se filtrar o fluido. 
 Alguns fluidos contêm um indicador de contaminação que 
indica quando se deve fazer a troca do elemento filtrante. Se a 
pressão necessária para abrir a mola for de 1 bar, quando o 
manômetro estiver marcando 0,98 bar devemos efetuar a troca do 
elemento filtrante. 
 Existem diversos tipos de filtros mecânicos: filtro de linha 
de pressão, filtro de retorno e filtro de sucção. 
a) Filtro de linha de pressão 
Um filtro de 
pressão é posicionado no 
circuito entre a bomba e 
um componente do 
sistema. 
A malha de 
filtragem dos filtros de 
pressão é de 
3 a 40 µm. Um filtro de 
pressão pode também ser 
posicionado entre os 
componentes do sistema. 
Vantagens: 
1. Um filtro de pressão 
pode filtrar partículas 
muito finas visto que 
a pressão do sistema 
pode impulsionar o 
fluido através do elemento. 
Filtro em by pass 
Mecânica I 
 
21 
2. Um filtro de pressão pode proteger um componente 
specífico contra o perigo de contaminação por partículas 
geradas nos componentes anteriores aos filtros. 
Desvantagens: 
1. A carcaça de um filtro de pressão deve ser projetada para 
alta pressão, porque ela opera na pressão do sistema. Isto 
torna o filtro caro. 
2. Os elementos filtrantes são caros porque devem ser 
reforçados para suportar altas pressões, choques hidráulicos 
e diferenciais de pressão. 
 
b) Filtro de Retorno 
Um filtro de 
linha de retorno está 
posicionado no circuito 
próximo ao reservatório. 
A dimensão 
habitualmente encontrada 
nos filtros de linha de 
retorno é de 5 a 40 µm. 
Vantagens: 
1. Um filtro de linha de 
retorno retém 
contaminação no 
sistema antes que ela 
entre no reservatório. 
2. A carcaça do filtro 
não opera sob 
pressão plena de 
sistema, e por esta 
razão é mais barata do que um filtro de pressão. 
3. O fluido pode ter filtragem fina, visto que a pressão do 
sistema pode impulsionar o fluido através do elemento. 
Desvantagens: 
1. Não há proteção direta para os componentes do circuito. 
2. Em filtros de linha de retorno, de fluxo pleno, o fluxo que 
surge da descarga dos cilindros, dos atuadores e dos 
acumuladores pode ser considerado quando dimensionado. 
3. Alguns componentes do sistema podem ser afetados pela 
contrapressão gerada por um filtro de linha de retorno. 
c) Filtro de sucção 
Existem dois tipos de filtros de sucção, os internos e os 
externos. 
c-1) Filtro de sucção interno 
São os mais 
simples e mais 
utilizados, têm a 
forma cilíndrica com 
tela metálica com 
malha de 74 a 150 
µm, não possuem 
carcaça e são 
instalados dentro do 
reservatório abaixo 
do nível do fluido. 
Apesar de serem 
chamados de filtro 
impedem apenas a 
passagem de grandes 
partículas. 
Vantagens: 
1. Protegem a 
bomba da contaminação do reservatório. 
2. Porque não tem carcaça são filtros baratos. 
Desvantagens: 
1. Por estarem abaixo do nível do fluido são de difícil 
manutenção, especialmente se o fluido está quente. 
2. Não possuem um indicador para mostrar quando está 
contaminado. 
3. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se 
não estiver dimensionado corretamente, ou se não 
conservado adequadamente. 
4. Não protegem os elementos do sistema das partículas geradas 
na bomba. 
c-2) Filtro de sucção externo 
Pelo fato de possuírem carcaça estes filtros são instalados 
diretamente na linha 
de sucção fora do 
reservatório. 
Existem modelos 
que são instalados 
no topo ou na lateral 
dos reservatórios. 
Estes filtros 
possuem malha de 
filtragem de 3 a 238 
µm. 
Vantagens: 
1. Um filtro de 
sucção protege a 
bomba da 
contaminação 
do reservatório. 
2. Visto que o 
filtro de sucção externo fica fora do reservatório, um indicador 
mostrando quando o elemento está sujo pode ser usado. 
3. O elemento filtrante pode ser trocado sem a desmontagem da 
linha de sucção ou do reservatório. 
Desvantagens: 
1. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se não 
estiver dimensionado corretamente, ou se não conservado 
adequadamente. 
2. Não protegem os elementos do sistema das partículas geradas 
pela bomba. 
Considerações Finais 
O choque hidráulico por descompressão 
Ocasionamos um choque hidráulico por descompressão, 
quando abrirmos repentinamente o retorno de um fluido que esteja 
sobre pressão em determinada parte do sistema hidráulico. Esse 
tipo de choque poderá afetar diretamente o filtro de retorno, 
danificando totalmente o elemento filtrante. Existem casos até que, 
o choque é tão grande, que expulsa a caneca do corpo do filtro, 
espanando a rosca que serve como elemento de fixação. 
Vazões excessivas 
Se o filtro de sucção tiver uma vazão nominal menor que 
a vazão do sistema, iremos prejudicar a bomba. 
 Se o mesmo ocorrer com o filtro de retorno, como 
conseqüência terá o colapso do elemento filtrante. Isso fará com 
que a filtragem já não atinja os objetivos, pois, haverá passagem 
direta no filtro, e ainda, como agravante, poderíamos ter pedaços 
de papel indo parar no reservatório e bloqueando o filtro de sucção 
ou mesmo até, sendo succionados pela bomba. 
 Podemos adotar como regra de que o filtro de sucção deve 
deixar passar uma vazão igual ou maior a três vezes a(s) vazão(s) 
nominal(is) da(s) bomba(s) do sistema; e o filtro de retorno, uma 
vazão igual ou maior a três vezes a vazão máxima "do sistema". 
Vibrações no sistema 
Um sistema hidráulico mal balanceado provoca vibrações 
mecânicas. Essas vibrações podem, também, desintegrar o papel 
do elemento filtrante, assim como, determinar a falência de todas 
as vedações. 
Magnetos 
Mergulhados no fluido contido no reservatório os 
magnetos não deixam de ser um tipo especial de filtro. O desgaste 
excessivo do equipamento hidráulico provoca a formação de 
limalhas. Às vezes, essas limalhas são menores do que 10 µm e 
passam pelo filtro de retorno, porém, ficam retidas no magneto. 
Mecânica I 
 
22 
A hora da troca 
Em um sistema hidráulico novo, após 50 horas de uso, 
os filtros dever ser retirados e limpos, ou trocados. Após 500 
horas, repetir novamente essa operação, para realizá-la, 
novamente, após 1.000 horas, sob condições normais de 
trabalho, nunca excedendo em 2.000 horas. Para serviços mais 
pesados, estabeleça uma escala de troca de 500 horas ou 90 dias. 
 Toda vez que entre esses intervalos for efetuada a troca 
do fluido, é recomendável fazer-se, também, uma inspeção dos 
elementos filtrantes. 
Determinação do tipo de filtragem 
Em realidade, não existe uma regra fixa para a 
aplicação de determinado tipo de filtro em qualquer sistema 
hidráulico. 
 A utilização desse equipamento depende de diversos 
fatores que devem ser considerados e que variam de sistema para 
sistema. 
Deve-se levar em conta, por exemplo, que tipo de fluido 
está sendo utilizado, pois, um elemento filtrante bom para o óleo 
mineral, não necessariamente será bom para outro tipo de fluido 
que, de acordo com sua composição, poderá ou não atacar esse 
elemento. 
 Outro fator importante é o grau de filtragem que se quer 
ou se deve ter no sistema. De acordo com esse desejo, utilizam-
se elementos filtrantes com abertura de malha ou poro indicada 
para o sistema. 
Não podemos esquecer também, as condições de 
trabalho a que o circuito está exposto, assim como, o grau de 
contaminação, seja ela líquida ou sólida, determinando assim, o 
tipo ou tipos de filtros a serem utilizados. 
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