Conceitos de hidráulica (1)

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Curso Superior: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
APLICAÇÃO DE ACIONAMENTOS HIDRÁULICOS 
Líquidos 
• Os liquídos 
assumem as forma 
dos recipientes que 
os contêm. 
• Os líquidos tem 
baixo poder de 
compressividade. 
 
• Hidráulica: Definição. 
 
• Hidráulica é uma palavra que vem do grego 
e é a união de hydro=água, e aulos= 
condução / aula / tubo é, portanto, uma 
parte da física que se dedica a estudar o 
comportamento dos líquidos em movimento 
e em repouso. 
• É responsável pelo conhecimento das leis que 
regem o transporte, a conversão de energia, a 
regulagem e o controle do fluido agindo 
sobre suas variáveis (pressão, vazão, 
temperatura, viscosidade, etc). 
Líquidos 
Introdução 
• Hidráulica 
 
–A hidráulica se pode definir como o ramo 
da engenharia que estuda o uso de 
fluidos incompressíveis (neste caso o 
óleo), confinados e sob pressão, para 
transmitir potência. 
• Divisões da Hidráulica 
– Estacionária 
– Mobil 
• Hidráulica Móbil: é aquela utilizada por veículos. 
Ex: tratores, automóveis, ônibus, empilhadeiras, 
etc. 
• Hidráulica Estacionária: é aquela utilizada em 
máquinas ou equipamentos estacionários 
utilizados nas indústrias. Ex: prensa hidráulica, 
etc. 
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• Hidráulica estacionária 
Esmerilhadora cilíndrica 
hidráulica 
Prensa 
hidráulica 
• Hidráulica Móbil 
• Funções do fluido hidráulico: 
- Transmitir energia (transmitir movimento); 
- Lubrificar peças móveis; 
- Vedar folga entre essas peças móveis; 
- Resfriar ou dissipar calor; 
- Limpar o sistema. 
• Principais fluidos hidráulicos: 
- Água (com aditivo); 
- Óleos minerais; 
- Fluidos sintéticos; 
- Fluidos resistentes ao fogo (emulsões de glicol em água, 
soluções de glicol em água e fluidos sintéticos não 
aquosos). 
 
• Viscosidade: é a característica mais importante a 
ser observada na escolha de um fluido hidráulico. 
Pode ser definida como sendo a medida de 
resistência do fluido ao se escoar, ou seja, é a 
medida inversa à da fluidez. 
 
• Se um fluido escoa com facilmente, sua viscosidade 
é baixa e pode-se dizer que o fluido é fino ou lhe 
falta corpo. Um fluido que escoa com dificuldade 
tem alta viscosidade. 
 
• Neste caso, diz-se que é grosso ou tem bastante 
corpo. Quanto maior for a temperatura de trabalho 
de um óleo, menor será sua viscosidade, ou seja, a 
viscosidade é inversamente proporcional à 
temperatura de trabalho. 
• Viscosidade: 
• Uma das medidas de viscosidade dos fluidos é o 
SSU - abreviatura de Segundo Saybolt Universal 
g= aceleração da gravidade 
D= diâmetro da esfera 
rs= densidade da esfera 
rf = densidade do fluido 
V = velocidade terminal de queda livre, isto é, a razão entre a distância L e o 
intervalo de tempo Dt. 
 
•Esta relação aplica-se somente para esferas em queda livre em meio infinito, com 
Reynolds menores do que 1. 
•1 stokes = 100 centistokes = 1 cm²/s = 0,0001 m²/s. 
A viscosidade é obtida 
através de medições do 
tempo de queda livre de 
uma esfera através de 
um fluido estacionário. 
Stokes 
Princípios da hidráulica • Compressibilidade: 
 
 Uma variação infinitesimal do volume por 
unidade de variação de pressão. 
 
 A compressibilidade dos líquidos é quase nula. 
 A aplicação de uma força um gás faz que seu 
volume se reduza. 
 
 Pneumática < 10 bar 
 Óleo-Hidráulico > 10 bar 
 
Vantagens e desvantagens da hidráulica 
• Vantagens 
• Fácil instalação dos diversos elementos, 
oferecendo grande flexibilidade, inclusive em 
espaços reduzidos. O equivalente em sistemas 
mecânicos já não apresenta flexibilidade. 
• Devido à baixa inércia, os sistemas hidráulicos 
permitem uma rápida e suave inversão de 
movimento, não sendo possível obter esse 
resultado nos sistemas mecânicos e elétricos. 
• Permitem ajustes de variação micrométrica na 
velocidade. 
• São sistemas autolubrificados, não ocorrendo o 
mesmo com os mecânicos e elétricos. 
• Relação (peso x tamanho x potência consumida) 
muito menor que os demais sistemas. 
• São sistemas de fácil proteção. 
• Devido à ótima condutividade térmica do óleo, 
geralmente o próprio reservatório acaba 
eliminando a necessidade de um trocador de calor. 
 
• Desvantagens. 
 
• Elevado custo inicial, quando comparados aos 
sistemas mecânicos e elétricos; 
• Transformação da energia elétrica em mecânica e 
mecânica em hidráulica para, posteriormente, ser 
transformada novamente em mecânica; 
• Perdas por vazamentos internos em todos os 
componentes. 
• Perdas por atritos internos e externos. 
• Baixo rendimento em função dos três fatores 
citados anteriormente. 
• Perigo de incêndio, devido ao fato do óleo ser 
inflamável. 
Princípios da hidráulica • Pressão 
 
 Força por unidade de área. 
F
p
A

• Qual a definição de pressão? 
– Pressão é a força exercida por unidade de superfície. Em 
hidráulica, a pressão é expressa em kgf/cm2, atm, bar ou psi. 
A
F
p
psibarcmkgfatm 7,14~1~/1~1 2 
 Qual a fórmula para o cálculo da pressão? 
 Relação entre as unidades de pressão 
Transmissão de energia hidráulica. 
• Lei da pascal: Se aplicarmos uma força em uma área (rolha) 
em liquido confinado o resultado será uma pressão igual em 
todas as direções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
F
p
A

1.Suponhamos uma garrafa cheia de um 
líquido, o qual é, praticamente, 
incompressível 
 
2. Se aplicarmos uma força de 10kgf numa 
rolha de 1 cm2 de área… 
 
3.O resultado será uma força de 10kgf em 
cada centímetro quadrado das paredes da 
garrafa 
 
4.Se o fundo da garrafa tiver uma área de 20 
cm2 e cada centímetro estiver sujeito a uma 
força de 10kgf, teremos, como resultante, 
uma força de 200kgf aplicada ao fundo da 
garrafa. 
 
F = Força A = Área P = Pressão 
Princípios da hidráulica 
• Lei da pascal: 
 
1 2p p
Princípio Prensa Hidráulica 
ENTRADA=SAÍDA 
Princípios da hidráulica 
• Lei da pascal: Conservação de Energia 
 
 
1 2
1 2
F F
A A

h1 
h2 
Para calcular o curso do 
pistão (h). 
 
h2 = A1/A2 x h1 
Ou 
h2 x A2 = h1x A1 
 
Para calcular as forças 
Princípios da hidráulica 
• Lei da pascal: Conservação de Energia 
 
 
Princípios da hidráulica 
• Aplicação 
– Macaco Hidráulico 
Princípios da hidráulica • Aplicação Macaco Hidráulico 
Princípios da hidráulica 
• Pressão manométrica ou relativa: 
 
 A medição é realizada com a utilização de manômetro 
 
 
50 
Tubo de Bourdon 
Entrada de pressão 
Os sistemas hidráulicos podem ser divididos em três 
partes principais: 
· 
Construção de um Sistema Hidráulico 
Estrutura básica de um sistema hidráulico