Apostila Hidráulica
240 pág.

Apostila Hidráulica


DisciplinaHidráulica I9.433 materiais103.354 seguidores
Pré-visualização50 páginas
temperatura afeta o fluxo
Até aqui foi mostrado que o fluxo, através de um 
orifício, é afetado pelo seu tamanho e pelo diferencial 
de pressão através dele. O fluxo através do orifício 
é também afetado pela temperatura que modifica a 
viscosidade do líquido.
Por exemplo, despejar um líquido viscoso parecido 
com melaço frio de uma panela através de um funil é 
uma tarefa que consome tempo. Esquentando a panela, 
o melaço flui prontamente pelo funil. A taxa de fluxo 
através do funil aumenta porque o aquecimento reduz a 
viscosidade do líquido.
Como qualquer sistema mecânico, elétrico ou 
pneumático, os sistemas hidráulicos não são 100% 
eficientes. Quando em operação, esta ineficiência 
aparece na forma de calor, que reduz a viscosidade de 
um líquido. Da mesma forma que o melaço aquecido, 
o fluido flui mais rapidamente através do orifício, se o 
diferencial de pressão através do orifício de medição e 
se o seu tamanho forem mantidos constantes. 
A taxa de fluxo através do orifício e para o atuador 
aumentará com uma elevação na temperatura. Se 
for necessária uma velocidade exata do atuador, a 
mudança de temperatura precisa ser compensada.
99 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Tecnologia hidráulica industrial
Válvulas controladoras de vazão
Apostila M2001-2 BR
Informações técnicas
Compensação de temperatura em 
um orifício de canto vivo
Experimentos em laboratório mostraram que quando 
o líquido passa através de um orifício de formas bem 
definidas, com canto vivo, a taxa de fluxo não é afetada 
pela temperatura. 
A maneira pela qual o líquido sofre um cisalhamento, 
enquanto se move sobre o canto vivo, é de tal caráter 
que ele na realidade cancela ou neutraliza o efeito da 
viscosidade do fluido. A razão porque isso ocorre não é 
compreendida claramente, mas o seu efeito é o de um 
controle muito preciso.
Compensação de temperatura com 
uma haste bimetálica
Um método de compensação de temperatura é o uso 
de uma haste bimetálica ou de alumínio. A haste é 
ligada à parte móvel que controla o tamanho do orifício 
de acordo com a mudança de temperatura.
A taxa de fluxo através de um orifício tende a se tornar 
maior a medida que a temperatura aumenta. O calor 
expande a haste, que empurra a parte móvel que 
controla o tamanho do orifício em direção à sua sede, 
diminuindo a abertura.
Válvula controladora de vazão com 
temperatura e pressão compensadas
A compensação de temperatura, usando-se um orifício 
de canto vivo, é uma compensação do tipo não-móvel 
que desconsidera os efeitos da temperatura acima de 
um determinado limite.
Condição normal
Tamanho
de orício
normal
Haste bimetálica
ou de alumínio
Haste expandida
Com temperatura aumentada
Tamanho 
de orício 
diminuído
A taxa de fluxo para o fluido aquecido, através 
do orifício menor, é a mesma que a taxa de fluxo 
através do orifício normal antes do aquecimento. 
Conseqüentemente a taxa de fluxo não é afetada por 
um acréscimo de temperatura.
Se a temperatura diminuir, a taxa de fluxo tende a ficar 
menor. A temperatura diminuída contrai a haste que 
puxa a parte móvel para fora de sua sede aumentando 
a abertura.
Com temperatura diminuída
Tamanho
de orício
aumentado
Haste contraída
Orifício com canto vivo
A taxa de fluxo para o fluido frio, com o orifício maior, é 
a mesma que a taxa de fluxo através do orifício normal, 
antes de resfriado. Portanto, o fluxo não é afetado pela 
diminuição de temperatura.
A
B
É muito difícil projetar e fabricar um orifício deste 
tipo, porque as características do orifício devem cair 
dentro de certos limites matemáticos, e o orifício 
deve ser usinado com precisão, além de possuir 
tolerâncias muito apertadas. Alguns fabricantes ainda 
utilizam o método de haste bimetálica ou de alumínio 
na compensação de temperatura por causa desta 
dificuldade.
100 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Tecnologia hidráulica industrial
Válvulas controladoras de vazão
Apostila M2001-2 BR
Informações técnicas
Válvula controladora de fluxo com 
temperatura e pressão compensadas
no circuito
No circuito ilustrado, uma válvula controladora de vazão 
com pressão compensada controlará efetivamente 
a velocidade de operação do cilindro enquanto a 
temperatura permanecer a 50°C constantes.
Área do pistão 
20 cm2
Velocidade da haste
600 cm/min.
20 litros/min.
12
8 8
Area do pistão
20 cm2
25°C 50°C 60°C
Velocidade da haste
600 cm/min.
3
2 2
20 litros/min.
A temperatura operacional de sistemas hidráulicos 
industriais varia de 25°C no período da manhã a 60°C 
no período da tarde. Como resultado, a velocidade de 
operação do atuador varia no decorrer do dia.
Se a velocidade de um atuador deve ser precisa 
durante o dia de trabalho, poderia ser usada uma 
controladora de vazão com temperatura e pressão 
compensadas.
Válvulas de controle de pressão
Generalidades
Válvula de controle de pressão operada 
diretamente
Válvula limitadora de pressão
Válvula de seqüência
Valvula de contrabalanço
Válvula redutora de pressão
Válvula de descarga
Válvulas de controle de pressão operada
por piloto
Regulagem por piloto remoto
Ventagem de uma válvula limitadora de 
pressão operada por piloto
Válvula limitadora de pressão de descarga
diferencial
102 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Tecnologia hidráulica industrial
Válvulas de controle de pressão
Apostila M2001-2 BR
Informações técnicas
Generalidades
As válvulas, em geral, servem para controlar a pressão, 
a direção ou o volume de um fluido nos circuitos 
hidráulicos. As válvulas que estudaremos nesta unidade 
são do tipo controladoras de pressão que são usadas 
na maioria dos sistemas hidráulicos industriais.
Essas válvulas são utilizadas para:
\u2022	Limitar	a	pressão	máxima	de	um	sistema;
\u2022	Regular	a	pressão	reduzida	em	certas	partes	dos
	 circuitos;
\u2022	Controlar	operações	seqüencias;
\u2022	Contrabalancear	forças	mecânicas	externas;
\u2022	Outras	atividades	que	envolvem	mudanças	na
 pressão de operação.
São	classificadas	de	acordo	com	o	tipo	de	conexão,	
pelo	tamanho	e	pela	faixa	de	operação.	A	base	de	
operação	dessas	válvulas	é	um	balanço	entre	pressão	e	
força	da	mola.	A	válvula	pode	assumir	várias	posições,	
entre	os	limites	de	totalmente	fechada	a	totalmente	
aberta.
Válvula de controle de pressão 
operada diretamente
Válvulas de Controle de Pressão
A
Totalmente fechada
B
Totalmente aberta
As válvulas controladoras de pressão são usualmente 
assim	chamadas	por	suas	funções	primárias	abaixo	
relacionadas:
\u2022	Válvula	de	segurança;
\u2022	Válvula	de	seqüência;
\u2022	Válvula	de	descarga;	
\u2022	Válvula	redutora	de	pressão;
\u2022	Válvula	de	frenagem;
\u2022	Válvula	de	contrabalanço.
Limitadora de pressão
bar psi Óleo hidráulico 100 SSU, S.G. = 0.86
Queda de
pressão
( P)
238
170
102
34
0
3500
2500
1500
500
gpm
l/m
1 2 3 4 5 6 7 8
4 8 11 15 19 23 26 30
vazão (Q)
0
A	pressão	máxima	do	sistema	pode	ser	controlada	com	
o	uso	de	uma	válvula	de	pressão	normalmente	fechada.	
Com	a	via	primária	da	válvula	conectada	à	pressão	
do sistema e a via secundária conectada ao tanque, o 
carretel no corpo da válvula é acionado por um nível 
predeterminado de pressão e neste ponto as vias 
primárias	e	secundárias	são	conectadas	e	o	fluxo	é	
desviado para o tanque. 
Esse	tipo	de	controle	de	pressão	normalmente	fechado	
é conhecido como válvula limitadora de pressão.
M
103 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Tecnologia hidráulica industrial
Válvulas de controle de pressão
Apostila M2001-2 BR
Informações técnicas
Válvula de seqüência
Uma válvula de controle de pressão normalmente 
fechada,	que	faz	com	que	uma	operação	ocorra	antes