UNIDADE GERADORA HIDRÁULICA E VÁLVULAS HIDRÁULICAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - CAMPUS AVANÇADO ITABIRA 
 Laboratório de Sistemas Hidropneumáticos - EMEI38 - Turma 01 
Prof. Dr. José Carlos de Lacerda 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANNA CAROLINA TEIXEIRA VIEIRA - 34504 
CÉSAR VIEIRA DE OLIVEIRA - 33343 
DANIEL SCHWAN MONTEIRO DE SOUSA - 34067 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA 01: UNIDADE GERADORA HIDRÁULICA E VÁLVULAS 
HIDRÁULICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITABIRA 
11/04/2018 
 
 
 
2 
1. INTRODUÇÃO 
 
A palavra hidráulica é baseada na palavra água, e, originalmente, significa o estudo do 
comportamento físico da água em repouso e em movimento. Hoje o significado foi expandido 
para incluir o comportamento físico de todos os líquidos, incluindo fluido hidráulico. 
Os sistemas hidráulicos constituem-se da aplicação dos princípios de mecânica dos 
fluidos compressíveis e incompressíveis a qual embasa o desenvolvimento dos componentes 
do circuito. 
As válvulas são elementos de comando para partida, parada e direção de regulagem. 
Elas comandam também a pressão ou a vazão do fluido armazenado em um reservatório ou 
movimentado por uma bomba. 
As ​válvulas hidráulicas estão disponíveis em diversos tamanhos, e isso é determinado 
pela quantidade de fluxo máximo do sistema hidráulico que passa por ela e a pressão máxima 
atingida. As válvulas hidráulicas estão disponíveis também em diferentes tipos de fixação: 
fixação em oleodutos, conexões de cartuchos, placas de fixação, etc. 
 
2. OBJETIVOS 
 
Apresentar a unidade geradora de pressão hidráulica, seu princípio de funcionamento e 
elementos construtivos. Descrever os tipos de válvulas hidráulicas existentes. 
 
3. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
3.1 Unidade geradora de pressão hidráulica 
 
O laboratório apresenta uma unidade geradora com as seguintes caracteristicas: 
- Potência (kW / HP-cv): 2.20 / 3.00; 
- Tensão (Volts): 127 / 220; 
- Corrente (Amperes): 33.20 / 16.00; 
- Rotações por minuto (RPM): 1720. 
Onde que, para a manutenção preventiva do equipamento o equipamento deve estar 
desligado, parado e despressurizado, caso haja acumuladores de pressão o mesmo também 
 
 
 
3 
deve ser despressurizado. Durante a manutenção deve-se observar também a limpeza do 
equipamento nas suas regiões periféricas. Deve estar atento às trocas devidas de óleo e dos 
filtros; as trocas dos filtros serve para prevenir a entrada de partículas sólidas e contaminantes 
no sistema. A renovação do óleo deve ser feita conforme o ciclo operacional de 2000 a 4000 
horas de trabalho e não se deve misturar óleos de marcas diferentes. O fabricante do 
equipamento fornece uma lista de óleos recomendados para o sistema, dentre eles podemos 
citar as seguintes marcas: 
- Castrol; 
- ESSO; 
- Ipiranga; 
- Petrobras. 
 
As figuras 1, 2, 3, 4 e 5 mostram a unidade geradores apresentada na prática em 
questão. Enquanto as figuras 6 e 7 mostram as especificações do fabricante e dados sobre a 
manutenção preventiva da mesma. 
 
FIGURA 1 - UNIDADE GERADORA, VISTA LATERAL 
 
 
 
Fonte: Autores (2018) 
 
 
 
4 
FIGURA 2- UNIDADE GERADORA, VISTA FRONTAL 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
FIGURA 3- UNIDADE GERADORA, VISTA SUPERIOR 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
 
 
 
 
5 
FIGURA 4- UNIDADE GERADORA, VISTA SUPERIOR/LATERAL 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
FIGURA 5: UNIDADE GERADORA, VISTA SUPERIOR / FRONTAL 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
 
 
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FIGURA 7- ESPECIFICAÇÕES DO FABRICANTE 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
FIGURA 8- DADOS SOBRE A MANUTENÇÃO PREVENTIVA. 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
 
 
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3.2 Válvulas 
 
Válvula é o “ ​t​ermo que designa diversos dispositivos mecânicos que abrem e fecham 
para controlar o fluxo de fluidos em tubulações e recipientes” (AURÉLIO, 2010). 
De acordo com o seu tipo, as válvulas servem para orientar os fluxos de ar, impor 
bloqueios, controlar suas intensidades de vazão ou pressão. Nos circuitos pneumáticos 
existem elementos de sinais, de comando e de trabalho. Os elementos emissores de sinais e de 
comando influenciam no processo dos trabalhos, razão pela qual são denominadas válvulas. 
 
3.2.1 Válvulas reguladoras de pressão 
 
Segundo Palmieri (1997), as válvulas reguladoras de pressão tem como função limitar 
ou determinar a pressão do sistema hidráulico para obter a função desejada do equipamento 
acionado. Podem trabalhar em 5 funções diferentes, são elas: 
 
1- Limitar a pressão máxima do sistema; 
2- Determinar um nível de pressão do trabalho; 
3- Determinar dois níveis de pressão diferentes; 
4- Determinar ao mesmo tempo, dois níveis de pressão distintos; 
5- Descarregando a bomba. 
 
Os dispositivos de controle de pressão conhecidos são: 
 
- Válvulas de alívio e segurança; 
- Válvulas de descarga; 
- Válvulas de contrabalanço; 
- Válvulas de sequência; 
- Válvulas redutoras; 
- Válvulas supressoras de choque. 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 9- DESCRIÇÃO DE UMA VÁLVULA REGULADORA DE PRESSÃO. 
 
 
Fonte: Nelli (2002) 
 
Quando a pressão de saída diminui em relação ao valor especificado na mola 2 
(figura 9) é acionado o êmbolo 6 que liga a comunicação com a pressão de entrada. Se a 
pressão saída aumenta com relação ao valor especificado da mola, então, a membrana 1 é 
atuada pressionando a mola 2, fazendo com que o êmbolo 6 feche a comunicação até que a 
pressão de saída diminua novamente. Se a pressão de saída aumentar demais, então, a citado 
anteriormente, a membrana 1 se separa do êmbolo 6, abrindo a comunicação com os furos de 
exaustão, ocorrendo o escape de fluido, o que reduz a pressão de saída. O parafuso 3 permite 
regular a rigidez da mola 2 e portanto a pressão de saída. No entanto essa válvula pode gerar 
oscilação de pressão na sua saída, porém, se bem dimensionada a válvula pode diminuir essas 
oscilações. 
 
3.2.2. Válvulas direcionais 
 
As válvulas de controle direcional são dispositivos que controlam a direção e o sentido 
do fluxo do fluido no circuito hidráulico. Por meio desse controle, é possível obter os 
movimentos desejados dos atuadores. 
 
 
 
9 
Segundo Palmieri (1997), os processos distintos para conseguir esse controle podem 
ser utilizando válvulas de registro e válvulas direcionais. As válvulas de registro, em grande 
maioria, são de acionamento demorado, tem seu uso em sistemas hidráulicos limitado. 
Para conseguir o controle da direção e sentido do fluxo, as válvulas direcionais, pois 
possuem múltiplas vias e fazem esse trabalho com o movimento rápido de um só elemento, 
podendo controlar um ou mais fluidos que chegam até ela. 
A figura 10 exemplifica os tipos de posicionamentos que podem ser executados com a 
válvula direcional. 
 
FIGURA 10 - EXEMPLOS DE POSICIONAMENTOS DA VÁLVULA DIRECIONAL 
 
 
 
Fonte: Nelli (2002) 
 
3.2.3 Válvulas reguladoras de vazão 
 
Para o controle da velocidade de um circuito hidráulico, pode-se usar válvulas de 
reguladoras de vazão. “Esse tipo de válvula nospermite uma regulagem simples e rápida da 
velocidade do atuador através da limitação da vazão de fluido que entra ou sai do atuador, 
modificando assim, a velocidade de seu deslocamento” (PALMIERI, 1997). 
Os tipos de válvulas reguladoras de pressão são: válvulas reguladoras de vazão sem 
compensação de pressão e válvulas reguladoras de vazão com compensação de pressão. 
 
 
 
10 
Podem ser utilizadas em três maneiras: na entrada (meter in), na saída (meter out) e 
sangria (bleed-off). 
A figura 11 é um esquema de uma válvula redutora de vazão sem compensação de 
pressão. 
 
FIGURA 11 - ESQUEMA DE UMA VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO SEM 
COMPENSAÇÃO DE PRESSÃO 
 
 
 
Fonte: Nelli (2002) 
 
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Sistemas hidráulicos podem ser usados das mais diversas formas, entretanto o sistema 
deve ser montado de forma correta, afim de garantir: o bom funcionamento, bons resultados, a 
segurança dos operadores e a integridade do próprio sistemas. Para isso as válvulas 
hidráulicas devem ser instaladas de forma correta, para garantir que o sistema só opere nos 
parâmetros ideais de funcionamento, realizar as devidas manutenções preventivas e as devidas 
trocas de filtro e óleo. 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
PALMIERI, Antonio C. ​Manual de Hidráulica Básica​. 10ª ed. Albarus Sistemas Hidráulicos 
Ltda. Porto Alegre, 1997. 
 
AURÉLIO. ​Dicionário da Língua Portuguesa​. 5ª Ed. Editora Positivo. Curitiba, 2010. 
 
NELLI, E. C. ​Sistemas Fluidomecânicos ​. Escola Politécnica da USP, São Paulo, 2002. 
 
ANEXO 1 
1) O que você entende por hidráulica? 
Hidráulica é o estudo da transmissão de energia através de um fluido incompressível. 
 
2) Explique com suas próprias palavras o que é hidráulica móbil e hidráulica industrial. Cite 
alguns campos de aplicação. 
Hidráulica móbil é aquela utilizada por veículos , já a hidráulica industrial é aplicada a 
indústria. Alguns exemplos da hidráulica móbil podem ser observados em sistemas de freios 
de um automóvel, em cilindros de tratores, empilhadeiras e guindastes. Já a industrial pode ser 
observada em máquinas como prensas e equipamentos hidráulicas. 
 
3) Quais são as vantagens e desvantagens da hidráulica? Escolha uma vantagem e uma 
desvantagem e faça um parágrafo explicando. 
Vantagens: trabalha com pressões maiores que sistemas pneumáticos, facilidade e 
precisão do controle do equipamento, atinge forças altíssimas e constantes, simples e seguro. 
Desvantagens: é mais lento que em sistemas pneumáticos, é difícil de manter um 
sistema sem vazamentos ou perda de óleo, o óleo é contaminado durante a utilização do 
mesmo devido ao movimento da haste, dependendo do sistema uma troca total do óleo pode 
ser bastante caro, se não for projetado corretamente pode explodir e como o fluido de trabalho 
é o óleo, seu vazamento em locais desprotegidos pode acarretar em um incêndio. 
Um sistema hidráulico consegue, através do princípio de Pascal, multiplicar forças, de 
acordo com a área de atuação de cada uma, mantendo um equilíbrio de pressões. Utilizando 
isso é possível construir sistemas que fornecem altíssimas forças, sendo possível assim, 
 
 
 
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levantar pesos muito altos ou, em processos industriais, deformar materiais que necessitam de 
muito força. Porém, durante seu funcionamento parte do óleo pode ser perdido ou 
contaminado, devido a pequenos vazamentos, contaminação do reservatório e a haste do 
êmbolo, já que hora a haste se encontra dentro do e hora se encontra em contato com o ar, 
essa perda e contaminação podem causar problemas ao sistema e por isso é necessário a 
utilização de filtros, adição de aditivos e até mesmo da reposição do óleo perdido, que pode se 
tornar um processo bem caro. 
 
4) Como se consegue a pressão hidrostática e a pressão hidrodinâmica? 
Pressão hidrostática: hidrostática é a área que estuda o fluido em condição estática. 
Pressão hidrodinâmica: hidrodinâmica é a área que estuda o fluido em movimento. 
A equação de Bernoulli diz o seguinte: 
gh v/2 teρ + d + d = c 
sendo que: 
: pressão hidrostáticaghd 
:pressão hidrodinâmicav/2d 
 
5) Como ocorre a cavitação em circuito hidráulico? 
A cavitação ocorre quando a pressão estática absoluta local possui um valor abaixo da 
pressão de vapor do líquido, isso causa a formação de bolhas de vapor. Quando essas bolhas 
passam pela bomba, sua pressão aumenta e isso faz com que as bolhas colapsem, causando 
uma grande onda de pressão que, ao ocorrer perto dos componentes do sistema, pode 
acarretar no desprendimento de material do rotor e diminuir drasticamente a vida útil do 
mesmo. 
 
6) Exp ​lique como surgiu a primeira prensa hidráulica. 
A primeira prensa hidráulica surgiu a partir de uma necessidade durante a primeira 
revolução industrial, onde era necessário ganhar tempo de produção na área de confirmação 
de materiais. Antes do desenvolvimento da primeira prensa hidráulica a conformação de 
materiais laminados era feita manualmente pelo processo de martelamento, processo que foi 
substituído pelo uso das prensas hidráulicas. 
 
 
 
 
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7) Como acontece a presença de ar em circuito hidráulico? 
Pode entrar no sistema através da tubulação de entrada, principalmente se a mesma 
não estiver totalmente submersa no óleo o tempo todo. 
 
8) Como ocorre a combustão espontânea dentro de um circuito hidráulico? 
Caso a pressão e temperatura do fluido ultrapasse as necessárias para o fluido entrar 
em combustão espontânea, o processo ocorre. 
 
9) O que é viscosidade? 
É a propriedade de fluido de resistir ao escoamento. 
 
10) A temperatura influe na viscosidade de um fluido? 
Sim, quanto maior a temperatura, menor a viscosidade. 
 
11) Quais as principais funções de um fluido hidráulico? 
Atuar como meio de transmissão de energia, por isso deve ser incompressível, 
lubrificar o sistema, atuar como trocador de calor e preencher as folgas entre os componentes 
do sistema. 
 
12) Para que servem os aditivos dos fluidos hidráulicos? Escolha um tipo de aditivo e 
explique, com suas palavras, para que esse aditivo serve. 
Server para modificar uma ou mais propriedades do fluido que é utilizado no sistema 
hidráulico. Aditivos de extrema pressão ou antidesgaste: é utilizado para o uso do sistema 
hidráulico para altas pressões, ele faz com que o fluido suporte pressões e temperaturas 
maiores, já que com o sistema trabalhando com cargas maiores será gerado um maior calor e, 
portanto, uma maior temperatura no óleo. 
 
13) O que é uma bomba hidráulica? 
É um equipamento utilizado para adicionar energia a um fluido, aumentando assim sua 
pressão e velocidade. Uma bomba que será utilizada deve ser de deslocamento positivo, pois 
esse tipo de bomba trabalha com altas pressões, o que é necessário em sistemas hidráulicos. 
 
 
 
 
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14) O que são bombas de deslocamento hidrostáticas e hidrodinâmicas? 
Bombas de deslocamento hidrostático possuem deslocamento positivo, esse é o tipo de 
bombacomumente usado em sistemas hidráulicos, visto que opera em altas pressões. 
Bombas de deslocamento hidrodinâmico possuem deslocamento não-positivo, seu uso 
é pouco comum em sistemas hidráulicos, visto que suportam altas vazões mas não suportam 
grandes pressões. 
 
15) Quando você for comprar uma bomba hidráulica, quais dados você deve informar ao 
vendedor para que ele lhe forneça a bomba que melhor vai atender as suas necessidades? 
O tipo de deslocamento, a vazão, a pressão máxima suportada e a altura total de 
elevação da mesma. 
 
16) Quais as funções de um reservatório hidráulico? 
Armazenar o óleo, visualizar o nível de óleo e sua temperatura, agir como trocador de 
calor para resfriar o fluido e variar o volume de óleo armazenada no mesmo, durante os 
processos do sistema. 
 
17) Qual a função de filtro em um circuito hidráulico? 
Retirar impurezas do fluido de trabalho, aumentando assim a vida útil dos 
componentes. 
 
18) O que são filtros de profundidade e filtros de superfície? 
Filtro de superfície: é formado por uma rede polimérica bem definida e uniforme e age 
de maneira análoga a uma peneira. Esse tipo de filtro é utilizado para a retirada de partículas 
grandes, já que as pequenas passam diretamente por ele. 
Filtro de profundidade: são filtros feitos por fibras entrelaçadas em sentidos aleatórios, 
podendo possuir uma ou várias camadas. Esse tipo de filtro é utilizado para a filtração de 
partículas grandes, médias e pequenas, todas ao mesmo tempo. 
 
19) Para que serve um ​filtro de pressão, quais as suas vantagens e desvantagens e qual a sua 
capacidade de filtragem? 
 
 
 
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Para impedir a contaminação do sistema hidráulico por partículas sólidas. ​Nos 
sistemas hidráulicos, em especial, a contaminação do lubrificante é considerada a causa 
primária do desgaste dos componentes e é responsável pela perda de eficiência e 
confiabilidade. No quadro seguinte estão representadas as quantidades de partículas de cada 
classe. É interessante notar que cada classe ou nível contém o dobro de partículas da anterior. 
 
 
20) Para que serve um filtro duplex? 
Filtros duplex são compostos por dois filtros, sua utilização tem o propósito de realizar 
uma filtração contínua e sem desligamento do sistema. Caso um dos filtros seja entupido, o 
outro realiza a filtração enquanto o primeiro é trocado. 
 
21) Como funciona um filtro com válvula de desvio tipo “by pass”? 
A válvula “by pass” permite a passagem de um determinado fluido apenas em uma 
direção, sua função em conjunto com um filtro é de seguinte modo: quando um filtro está 
completamente entupido, o óleo não consegue se deslocar de um lado do mesmo, para o 
outro, isso iria fazer com que o sistema hidráulico parasse de funcionar. A válvula by pass 
 
 
 
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entra em funcionamento neste caso, quando o óleo não consegue passar de um lado para o 
outro, a diferença de pressão entre os dois lados do filtro se torna maior e a válvula abre a uma 
certa diferença de pressão, fazendo com que o óleo passe de uma tubulação para outra, sem 
ser filtrado, sem para o sistema hidráulico. 
 
22) Diferencie tubo, cano e mangueira? 
Tubo: tem diâmetro externo fixo e um aumento na espessura do mesmo leva a uma 
redução do diâmetro interno. 
Cano: tem diâmetro interno fixo e um aumento na espessura do mesmo leva a um 
aumento do diâmetro externo. 
Mangueira: possui diâmetro externo fixo, assim como o tubo, tem comprimento 
variável e é feito de um material que suporta deformações. 
 
23) Um carro com massa de 1200Kgf deve ser erguido por um macaco hidráulico para ser 
lavado em um lava a jato. O carro está posicionado sobre um êmbolo que tem uma área de 
250cm². O funcionário do lava a jato vai acionar uma manivela que movimenta um êmbolo 
com uma área de 15cm², os dois êmbolos fazem parte de um mesmo circuito hidráulico. Qual 
força o funcionário do lava a jato deve empregar na manivela para elevar o carro? 
Obs: A manivela tem um comprimento de 20cm. 
200/250 /151 = F 2kgfF = 7 
 
24) Qual a área do êmbolo de um cilindro que deve mover, quando avançar, um peso de 
2000kgf se ele trabalha à uma pressão de 100 kgf/cm²? 
/AP = F 000 002 = 1 * A 0cmA = 2 2 
 
25) Qual deve ser o diâmetro efetivo do êmbolo de um cilindro que deve mover uma carga de 
3000Kgf quando avança? Saiba que a sua pressão de trabalho é de 200kgf/cm². 
/AP = F 00 000/A2 = 3 5cmA = 1 2 5π * D
2 = 1 , 725cmD = 1 7 
 
26) Calcule qual deve ser o diâmetro da haste de um cilindro que trabalha com uma pressão 
de 100kgf/cm² e move uma carga de 400kgf quando avança. 
Obs: O cilindro retorna com o dobro da velocidade que avança. 
 
 
 
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r vav = 2 4 Qe*
π (D −d )*
2 2 = π D* 2
2 4 Qe* * /2D2 − d2 = D2 /2D2 = d2 
a /4F = P * π * D
2 00 00 /44 = 1 * π * D
2 , 566cmD = 2 2 , 957cmd = 1 5