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CONCEITOS BÁSICOS Copyright Eaton Hydraulics 2000 Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK RESPOSTA: Sistema hidráulico é a transmissão de energia por meio de um fluido pressurizado, do ponto onde ocorre a geração da energia até o ponto de sua utilização. PERGUNTA: O que é um sistema hidráulico? NECESSIDADE DE ENERGIA FORMAS DE GERAÇÃO DE MOVIMENTO ACOPLAMENTO ACOPLAMENTO DIRETO TRANSMISSÃO MECÂNICA TRANSMISSÃO HIDRÁULICA PARADA INÍCIO VELOCIDADE DIREÇÃO POSIÇÃO ACELERAÇÃO CONTROLE TRANSMISSÃO HIDRÁULICA ELEVADOR HIDRÁULICO Tempo Distância ELEVADOR HIDRÁULICO Aceleração ELEVADOR HIDRÁULICO Tempo Distância Velocidade ELEVADOR HIDRÁULICO Aceleração Tempo Distância Desaceleração ELEVADOR HIDRÁULICO Velocidade Aceleração Tempo Distância Posição ELEVADOR HIDRÁULICO Velocidade Aceleração Tempo Distância Desaceleração ESCAVADEIRA MECÂNICA ESCAVADEIRA HIDRÁULICA FUNCIONAMENTO HIDRÁULICO FUNCIONAMENTO HIDRÁULICO FUNCIONAMENTO HIDRÁULICO FUNCIONAMENTO HIDRÁULICO FUNCIONAMENTO HIDRÁULICO FUNCIONAMENTO HIDRÁULICO PRINCÍPIOS FÍSICOS TRANSMISSÃO DE MOVIMENTO TRANSMISSÃO DE MOVIMENTO TRANSMISSÃO DE MOVIMENTO TRANSMISSÃO DE MOVIMENTO BOMBA ATUADOR CRIANDO A PRESSÃO CRIANDO A PRESSÃO BOMBA ATUADOR W CRIANDO A PRESSÃO BOMBA ATUADOR W P CRIANDO A PRESSÃO BOMBA ATUADOR PRESSÃO = FORÇA ÷ ÁREA FORÇA = PRESSÃO x ÁREA DEFINIÇÃO DE PRESSÃO DEFINIÇÃO DE PRESSÃO P A BOMBA ATUADOR ELEVADOR DE CARGA 100 kg/cm2 BOMBA ATUADOR ELEVADOR DE CARGA 1000 kg 100 kg/cm2 BOMBA ATUADOR ELEVADOR DE CARGA A 10 kg/cm2 BOMBA ATUADOR ELEVADOR DE CARGA A BOMBA ATUADOR 10 kg/cm2 100 kg MULTIPLICAÇÃO DE FORÇA A 10 kg/cm2 100 kg BOMBA ATUADOR MULTIPLICAÇÃO DE FORÇA W BOMBA ATUADOR CONSERVAÇÃO DA ENERGIA W BOMBA ATUADOR CONSERVAÇÃO DA ENERGIA W BOMBA ATUADOR CONSERVAÇÃO DA ENERGIA W BOMBA ATUADOR CONSERVAÇÃO DA ENERGIA W BOMBA ATUADOR CONSERVAÇÃO DA ENERGIA W 10 A 10 F A F 10 1 A x 10 = VOLUME = 10 A x 1 BOMBA ATUADOR CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA BOMBA ATUADOR MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA BOMBA ATUADOR MÁQUINA HIDRÁULICA MÁQUINA HIDRÁULICA PRENSA DE BRAMAH - 1795 1 litro VAZÃO 1 litro 1 centímetro VAZÃO 3 movimentos / minuto VAZÃO VELOCIDADE VAZÃO VELOCIDADE VAZÃO VELOCIDADE = ÁREA VAZÃO E VELOCIDADE PRESSÃO E CARGA CARGA PRESSÃO = ÁREA CARGA VAZÃO VELOCIDADE = ÁREA CARGA PRESSÃO = ÁREA SISTEMAS HIDRÁULICOS NECESSIDADES DA MÁQUINA CILINDRO BOMBA MANUAL BOMBA ELÉTRICA BOMBA E RESERVATÓRIO BOMBA E RESERVATÓRIO BOMBA E RESERVATÓRIO BOMBA E RESERVATÓRIO BOMBA E RESERVATÓRIO BOMBA E RESERVATÓRIO BOMBA E RESERVATÓRIO BOMBA E RESERVATÓRIO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DIRECIONAL VÁLVULA DE FLUXO FILTRO SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL SISTEMA HIDRÁULICO MÓBIL REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA M REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA M REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA VAZÃO E PRESSÃO Taxa de vazão = Litros/ Minuto ( l/min) 1 litro = 1000 centímetros cúbicos ( cm3 ) UNIDADES DE VAZÃO MASSA - QUILOGRAMAS ( kg ) PESO - NEWTONS ( N ) MASSA E PESO GRAVIDADE 1 seg - 9.81 m/seg 0 seg - 0 m/seg 1 kg GRAVIDADE 1 seg - 9.81 m/seg 2 seg - 19.62 m/seg 0 seg - 0 m/seg GRAVIDADE 3 seg - 29.43 m/seg ( 0 - 60 mph em menos de 3 seg ) ACELERAÇÃO GRAVITACIONAL = 9.81 metros / seg2 1 seg - 9.81 m/seg 2 seg - 19.62 m/seg 0 seg - 0 m/seg GRAVIDADE 2ª Lei de Newton Força = Massa x Aceleração 1 Newton = 1 quilograma x 1 metro/seg2 9.81 N = 1 kg x 9.81 m/s2 2ª LEI DE NEWTON ( 1 N = 0.1 kg aprox) 1 newton por metro quadrado = 1 pascal (Pa) 1 kilo pascal = 1 000 Pa 1 mega pascal = 1 000 000 Pa 1 bar = 100 000 Pa 1 bar = 1 kg / cm2 (aprox) UNIDADES DE PRESSÃO CÁLCULO DE PRESSÃO NENHUMA RESISTÊNCIA AO FLUXO PRESSÃO CRIADA PELA CARGA PRESSÃO CRIADA PELA FORÇA DA MOLA PRESSÃO CRIADA POR GÁS COMPRIMIDO PRESSÃO CRIADA POR GÁS COMPRIMIDO PRESSÃO CRIADA POR VÁLVULA DE RETENÇÃO PRESSÃO CRIADA POR UMA RESTRIÇÃO AO FLUXO P1 P2 Q Q P1 - P2 = P P A x Q2 Para dobrar o fluxo é necessário o quádruplo da pressão diferencial PRESSÃO CRIADA POR UMA RESTRIÇÃO AO FLUXO PRESSÃO = PESO ÷ ÁREA PRESSÃO = (ÁREA x PESO) x DENSIDADE ÷ ÁREA PRESSÃO = ALTURA x DENSIDADE ÁREA PESO PRESSÃO Para óleo mineral P = 0.1 bar / metro aprox. PRESSÃO CRIADA POR COLUNA DE FLUIDO P = 0 + P - P CAVITAÇÃO P = 0 + P - P CAVITAÇÃO POTÊNCIA ENTRADA POTÊNCIA MECÂNICA SAÍDA POTÊNCIA HIDRÁULICA POTÊNCIA POTÊNCIA HIDRÁULICA = VAZÃO x PRESSÃO ENTRADA POTÊNCIA MECÂNICA SAÍDA POTÊNCIA HIDRÁULICA POTÊNCIA P1 P2 Q Q POTÊNCIA DE ENTRADA = P1 x Q POTÊNCIA DE SAÍDA = P2 x Q SE P2 < P1 ENTÃO (POTÊNCIA DE SAÍDA ) < (POTÊNCIA DE ENTRADA ) DIFERENÇA DE POTÊNCIA = CALOR PARA ÓLEO MINERAL - 1ºC PARA 17.5 bar P POTÊNCIA RESERVATÓRIOS, FLUIDOS E ACIONAMENTOS SISTEMA HIDRÁULICO BÁSICO RESERVATÓRIO COM BOMBA DE SUCÇÃO NEGATIVA RESERVATÓRIO COM BOMBA AFOGADA RESERVATÓRIO COM BOMBA DE IMERSÃO RESERVATÓRIO COM BOMBA DE SUCÇÃO POSITIVA SUCÇÃO RETORNO RESERVATÓRIO DE FLUIDO ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO FLUIDOS HIDRÁULICOS LUBRIFICAÇÃO FLUIDOS HIDRÁULICOS ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO TEMPERATURA DE TRABALHO FLUIDOS HIDRÁULICOS ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO CORROSIVIDADE FLUIDOS HIDRÁULICOS ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO INFLAMABILIDADE FLUIDOS HIDRÁULICOS ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO ECOLÓGICAMENTE CORRETO FLUIDOS HIDRÁULICOS ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO CUSTO FLUIDOS HIDRÁULICOS ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO Lubrificação Temp. de trab. Corrosividade Imflemabilidade Ecológicamente correto Custo FLUIDOS HIDRÁULICOS ÁGUA ÁGUA / ÓLEO ÓLEO MINERAL ÓLEO VEGETAL ÓLEO SINTÉTICO FLUIDO HIDRÁULICO SISTEMA HIDRÁULICO BÁSICO EUROPA: 1000 RPM 1500 RPM EUA: 1200 RPM 1800 RPM PETRÓLEO DIESEL ACIONAMENTOS Acionamentos de 100 quilowatts COMPARAÇÃO DE TAMANHO HIDRÁULICO CONCEITOS BÁSICOS Copyright Eaton Hydraulics 2000 Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK Notes Hydraulic actuation includes both linear motion (cylinders) for the movement of an excavator bucket, arm and boom together with rotary motion (motors) used for swing and travel. Notes Double-acting cylinders mean that machine components can be powered in both directions. Notes Double-acting cylinders mean that machine components can be powered in both directions. Notes Double-acting cylinders mean that machine components can be powered in both directions. NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. Notes In order to retract the cylinder once it has completed its stroke, a directional control valve is required to switch the fluid to either end of the cylinder (or to block it when no movement is required). Directional valves are most often sliding spool valves. NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES
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