4ª Aula de Hidráulica

Prévia do material em texto

4ª AULA HIDRÁULICA 
Sistemas Hidráulicos 
ELABORAR UM CIRCUITO HIDRÁULICO FUNDAMENTAL COM ATUADOR LINEAR 
UTILIZANDO VD 4/3 VIAS CENTRO EM TANDEM CENTRADA POR MOLA, PARA 
AVANÇAR E RETORNAR UM CILINDRO DE DUPLA AÇÃO COM VÁLVULA DE ALÍVIO, 
RESERVATÓRIO E MANÔMETROS. UTILIZAR SIMBOLOGIA PADRONIZADA. 
CIRCUITO HIDRÁULICO FUNDAMENTAL 
COM ATUADOR LINEAR 
VAZÃO INDUZIDA 
Quando fornecemos uma vazão 
qualquer a um cilindro 
hidráulico de duplo efeito, na 
tomada de saída do fluido (no 
avanço ou retorno) teremos 
uma vazão que poderá ser maior 
ou menor do que aquela 
primeira. Filtros, dutos de 
retorno e válvulas em geral que 
receberão fluido proveniente de 
cilindros, devem sempre ser 
dimensionados à partir da 
máxima vazão (Qir). 
PRESSÃO INDUZIDA 
Um duto, filtro de retorno , ou qualquer outra resistência à saída de fluido do cilindro, pode criar uma 
pressão induzida. Esta poderá ser maior ou menor do que a pressão fornecida ao cilindro. Vejamos a 
pressão induzida pelo avanço do cilindro e a induzida pelo retorno do cilindro. 
TIPOS DE VÁLVULAS REGULADORAS DE FLUXO 
As válvulas reguladoras de fluxo controlam a velocidade dos atuadores restringindo a 
quantidade de fluido que passa através delas em uma unidade de tempo. Podem ser 
unidirecional ou permitir a passagem do fluxo nas duas direções 
ELABORAR UM CIRCUITO HIDRÁULICO FUNDAMENTAL COM ATUADOR ROTATIVO 
UTILIZANDO UM REGISTRO OU VÁLVULA REGULADORA DE FLUXO PARA 
CONTROLAR ROTAÇÃO. PREVER VÁLVULA DE ALÍVIO, RESERVATÓRIO E 
MANÔMETROS. UTILIZAR SIMBOLOGIA PADRONIZADA. 
CIRCUITO HIDRÁULICO FUNDAMENTAL COM 
ATUADOR ROTATIVO CONTROLADA POR REGISTRO 
ELABORAR UM CIRCUITO HIDRÁULICO FUNDAMENTAL COM ATUADOR ROTATIVO 
UTILIZANDO UMA VD 4/3 VIAS , CENTRADA POR MOLA, PARA CONTROLAR 
ROTAÇÃO NOS DOIS SENTIDOS. PREVER VÁLVULA DE ALÍVIO, RESERVATÓRIO E 
MANÔMETROS. UTILIZAR SIMBOLOGIA PADRONIZADA. 
CIRCUITO HIDRÁULICO FUNDAMENTAL 
COM ATUADOR ROTATIVO ACIONADO 
POR VÁLVULA DIRECIONAL 
CIRCUITO COM VÁLVULA DE RETENÇÃO PILOTADA 
PARA ABRIR 
Com essa válvula permite-se a passagem do fluxo em 
um sentido e no outro a passagem é bloqueada. Mas, 
uma vez efetuada a pilotagem da válvula, se libera a 
passagem anteriormente bloqueada. 
 
É utilizada nos sistemas hidráulicos quando o fluido tem 
que circular sem obstáculos em um sentido, deixando 
bloqueado no sentido oposto, mas num determinado 
momento, o liquido bloqueado pode voltar e ficar livre, 
por exemplo, quando o êmbolo do cilindro deve suporta 
uma carga externa(peso), pois sua posição não pode 
variar. Normalmente é utilizado quando se empregam 
válvulas direcionais, pois nestas sempre ocorrem perdas 
por fugas. 
TIPOS DE VÁLVULAS REGULADORAS DE FLUXO 
As válvulas reguladoras de fluxo controlam a velocidade dos atuadores restringindo a 
quantidade de fluido que passa através delas em uma unidade de tempo. Podem ser 
unidirecional ou permitir a passagem do fluxo nas duas direções 
VÁLVULA REGULADORA DE FLUXO POR RESTRIÇÃO DE ORIFÍCIOS 
A passagem de um fluido por um orifício é um método simples de controle de vazão. O 
controle pode ser por orifício fixo ou ajustável como no caso de uma válvula de agulha. 
VÁLVULA DESACELERADORA 
É uma válvula de duas vias modificada, com mola atuando no carretel, atuada através de 
um cames, utilizada para desacelerar a o deslocamento do cilindro. O cames é acionado 
em um determinado ponto do percurso da haste do cilindro fechando a válvula 
gradualmente. Isso permite variar o orifício que vai gradualmente aumentando a contra-
pressão no cilindro devido a restrição na vazão. 
CIRCUITO COM CONTROLE 
DE VELOCIDADE NO FINAL 
DE CURSO - VÁLVULA 
DESACELERADORA 
CIRCUITO REGENERATIVO 
Será regenerativo quando o fluido que sai do lado da haste do cilindro é dirigido para o lado 
do pistão para aumentar a velocidade d avanço. Vejamos o esquema abaixo: o duto (1) 
recebe fluido vindo da bomba e que se interliga com dutos (2) e (3). 
Suponhamos que um cilindro alimentado com uma pressão de linha de 20 kgf/cm², pressão 
limitada pela válvula de segurança. Se a área do pistão é de 6 cm² e área da coroa anular de 
4 cm² teremos duas forças em sentidos contrários. Então Fa = 120 Kgf /cm² e Fr = 80 Kgf 
/cm² , e a força resultante será de Ft = 40 Kgf /cm². 
CIRCUITO REGENERATIVO 
VÁLVULAS DE ATUAÇÃO POR PRESSÃO 
CIRCUITO EM 
CONTRABALANÇO 
CIRCUITO EM SEQUÊNCIA 
Associação de válvulas em paralelo 
Circuito de segurança para motor hidráulico 
Exercício. 
projetar um circuito para elevar uma carga de 5.000 kgf a uma altura de 60 cm 
(curso). Dados: 
 
• pressão máxima = 50 bar ( 1,02 BAR = 1,0332 Kgf/cm2 ) = 1 bar ~ 1 kgf/cm2 
• velocidade de subida da carga = 14 cm/segundo 
• rendimento total da bomba de 85 % 
 
pede-se: 
1. considerar um fator de segurança de 25 % na força. 
2 .dimensionar o atuador pela força (F+ FX (F.S)) e escolher o comercial 
3. Calcular a vazão da bomba pela velocidade e área do cilindro no avanço 
3. dimensionar as tubulações de sucção, pressão e retorno pela 
 velocidades recomendadas conforme Vickers 
4. calcular as pressões e vazões induzidas 
5. calcular a potência necessária ao trabalho 
6. dimensionar o reservatório 
7. desenhar o circuito prevendo válvula de alívio, segurança na carga, filtro, 
 manômetro. 
VELOCIDADE NA TUBULAÇÃO: 
 
A velocidade com que o fluido hidráulico passa pela tubulação é um fator importante de 
projeto, pois a velocidade provoca um atrito com as paredes da tubulação. Geralmente, 
a faixa de velocidade de fluxo recomendada pelos fabricantes é: 
 
 
VICKERS 
 
 Linha de sucção = 6 a 12 dm/s 
 Linha de pressão e retorno = 20 a 60 dm/s 
 
RACINE 
 
- Sucção : 60,96 a 121,92 cm/s 
- Retorno : 304,8 a 457,20 cm/s 
- Para pressão abaixo de 210 bar: 762,2 a 914,14 cm/s 
- Para pressão acima de 210 bar: 457,2 a 509,6 cm/s 
 
Classificação Schedule de tubos, segundo a norma ASTM A 120. 
Potencia hidráulica 
Potência de uma bomba 
APLICAÇÕES 
Veículos híbridos acionados por MCI 
conjugado com energia hidráulica 
A estratégia de funcionamento deste 
sistema hídrido é carregar o acumulador 
durante os eventos de frenagem e usar 
esta energia hidráulica armazenada para 
movimentar o veículo. O modo de 
operação : 
- na frenagem a bomba succiona óleo do 
reservatório de baixa pressão e carrega o 
acumulador de alta pressão; 
- na aceleração com acumulador o 
veículo pode utilizar a energia do óleo 
contido no acumulador pressurizado, ou 
seja, a transferência de energia hidráulica 
é realizada diretamente do acumulador 
para a transmissão, sem atuação do 
motor a combustão; 
CAMINHÕES 
FREIOS PARA MÁQUINAS INDUSTRIAIS 
figura abaixo mostra um esquema simplificado deste tipo de freio. 
 
Nele são mostrados o cilindro de freio, que recebe a pressão hidráulica do sistema de acionamento; os pistões do 
cilindro, que se movem aplicando a sapata sobre o tambor; as sapatas, que consistem no suporte metálico e na lona 
de freio; o tambor, que é a parte que gira do conjunto e é solidário à roda em veículos; 
 
O cabo, que serve para aplicar o freio manualmente através da alavanca do freio; e o ajustador de folga, que move a 
lona para mais perto do tambor conforme esta vai sendo desgastada, diminuindo o curso até a frenagem. 
Embreagem mecânica 
A aplicação de sistemas hidráulicos torna-se necessária em casos onde a força da placa de pressão do platô é maior, 
como, por exemplo, veículos comerciais leves e alguns médios. 
 
O sistema hidráulico proporciona maiores possibilidades de multiplicação deforça, contando, além das alavancas 
mecânicas (pedal e garfo de embreagem), com a relação hidráulica entre cilindro mestre e auxiliar. 
 
Cada fabricante tem suas variantes de pedal, cilindros mestres, auxiliares, tubulações, garfos de acionamento, discos e 
platôs de embreagem. A combinação destes deve atender a todos os veículos. 
TRANSPORTE NAVAL 
ESQUEMA 
SIMPLIFICADO 
DE UM LEME 
APLICAÇÕES 
Princípio de funcionamento de bombas centrífugas cavitação