VÁLVULA DE CONTRABALANÇO

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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 02: VÁLVULA DE CONTRABALANÇO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITABIRA 
11/04/2018 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Em um sistema hidráulico, quando o fluxo de óleo é direcionado para a câmara 
traseira do atuador, pela regulagem da válvula direcional, o mesmo se move de maneira 
incontrolável. Sendo assim o fluxo da bomba não é capaz de se manter, afim de evitar esse 
tipo de situação é instalada no sistema uma válvula de pressão normalmente fechada abaixo 
do cilindro da prensa. O carretel da válvula não irá conectar vias principais ou secundárias até 
que uma determinada pressão, que chega até a extremidade do carretel, seja maior do que a 
pressão desenvolvida pela carga, isto é, quando a pressão exercida pelo fluido estiver presente 
na câmara traseira do pistão. Desse modo é possível garantir o avanço controlado do atuador 
através do contrabalanço realizado por essa válvula instalada. 
 
2. OBJETIVOS 
 
Montar um circuito de funcionamento de contrabalanço hidráulico. 
 
3. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
Podemos definir um sistema hidráulico aquele que, através de uma força gerada por 
um motor elétrico aciona a máquina injetora. O motor elétrico é responsável por acionar a 
bomba hidráulica, que por sua vez movimenta o fluido pelo sistema, acionando os atuadores 
de acordo com a pressão exercida pelo fluido e pela área da seção de cada região. 
A válvula de contrabalanço é utilizada em sistemas hidráulicos quando é necessário 
um maior controle do deslocamento do cilindro, para não serem realizados movimentos 
bruscos ou para a proteção contra a queda de cargas devido ao seu peso. A válvula é colocada 
na saída do cilindro e a força de acionamento da mesma é configurada como na equação 
abaixo. 
 
F = P * A 
Onde: 
F é a força da mola da válvula; 
P é a pressão de acionamento da válvula; 
 
 
 
3 
A é a área do pistão preso a mola. 
 
A pressão de acionamento da válvula deve ser, no mínimo, a pressão realizada pela 
carga na área de atuação da força, como é possível observar no caso abaixo. 
 
FIGURA 1 - VÁLVULA DE CONTRABALANÇO 
 
Fonte: Roteiro de aula prática 
 
P = F carga * Aatuação 
D )/4P = F carga * π * (
2 − d2 
Onde: 
 é peso da carga;F carga 
D é o diâmetro do êmbolo; 
d é o diâmetro da haste. 
 
 
4. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Os materiais, instrumentos e equipamentos utilizados na prática foram: 
 
● Unidade geradora hidráulica; 
● Válvulas direcionais 4/2 vias; 
● Válvulas reguladoras de pressão com retenção integrada; 
● Manômetros; 
● Cilindros hidráulicos de ação dupla; 
● Mangueiras com terminais de engate rápido. 
 
 
 
 
4 
No roteiro disponibilizado para a aula prática, a instrução era para realizar a montagem 
do circuito de contrabalanço da figura 1 e medir as pressões medidas nos manômetros M1 e 
M2 nas posições de avanço e retorno. 
 
 
FIGURA 2 - CIRCUITO DE CONTRABALANÇO PROPOSTO PARA A MONTAGEM 
 
 
 
Fonte: Roteiro de aula prática 
 
Após a montagem do circuito da figura 1, o resultado real obtido pode ser observado 
na figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 3 - CIRCUITO DE CONTRABALANÇO APÓS A MONTAGEM NA AULA 
PRÁTICA 
 
 
 
Fonte: Autores 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Durante o experimento, os valores de pressão coletados nos manômetros foram 
registrados, sendo MB o manômetro da bomba, e estão expressos na tabela 1. 
 
TABELA 1 - VALORES DE PRESSÃO COLETADO DO CIRCUITO DE 
CONTRABALANÇO MONTADO NA AULA PRÁTICA 
 
Manômetro Pressão de avanço 
(kgf/cm²) 
Pressão de retorno 
(kgf/cm²) 
M1 114 100 
M2 137 124 
 
Fonte: Autores 
 
De acordo com a tabela 1, os valores de M1 são maiores que os de M2, isso pode ser 
explicado pela fórmula para o cálculo de pressão: 
 
 
 
6 
 
 (Equação 1) P = A
F 
 
Onde, 
F é a força; 
A é a área do cilindro. 
 
A área na posição de avanço pode ser expressa pela equação 2. 
 
 (Equação 2)A a = 4
π D² 
 
Onde, 
D é o diâmetro maior do cilindro. 
 
A área na posição de retorno pode ser expressa pela equação 3. 
 
Ar = 4
π (D − d)² (Equação 3) 
 
Onde, 
d é o diâmetro menor do cilindro. 
 
Assim, na equação 1, percebe-se que a pressão e a área são inversamente 
proporcionais, ou seja, quanto maior a área, menor a pressão e quanto maior a pressão, menor 
a área. Como as áreas na posição de avanço são maiores que as áreas na posição de retorno, 
temos que a pressão medida em M2 é maior que a pressão em M1. 
 
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Com a realização do experimento, conclui-se que a pressão medida pelo manômetro 
M1 é menor do que a pressão medida em M2 pois M1 é a pressão na posição de avanço, onde 
a área utilizada para o cálculo da pressão é menor do que a área utilizada no cálculo de M2, o 
que resulta em uma pressão menor, já que a área e a pressão são inversamente proporcionais. 
 
7. 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. 
 
 
 
 
7 
NELLI, E. C. ​Sistemas Fluidomecânicos ​. Escola Politécnica da USP, São Paulo, 2002. 
 
 
ANEXO 1 
 
 
260 /(4 0 )1 = m * 1
−3 , 4kgm = 5 0 , 4 0 0, NP = 5 0 * 1 = 5 4 
 
 
/(0, )μ = 2 13 000kg/mμ = 2 3 
 
 
 
/(2 )μ = 6 * 1 * 6
, kg/cmμ = 0 5 3 
 
 
800 /(π 0, 4 , 2 ))7 = m * ( 0
2 − 0 0 2 9, 053kgm = 2 4 9, 053 0 94, 530P = 2 4 * 1 = 2 0 
 
 
eso 00.000 0 .000.000NP = 3 * 1 = 3 ressão .000.000/200 5.000Pa 5kPaP = 3 = 1 = 1 
 
 
 
 
8 
 
F = P * A 8 0 00 00F = 2 * 1 * 1 * 2 * 1 .600.000NF = 5 
 
 
 
, 01kg/cm 0cm , 4kg/cmF = 0 0 3 * 4 = 0 0 2 
, 4kg/cm 0cm 0m/s NF = 0 0 2 * 1 2 * 1 2 = 4 
, 4kg/cm 0m/s , N /cmP = 0 0 2 * 1 2 = 0 4 2
 
 
 
3, 0 kg/cm 0cm , 72kg/cmF = 1 6 * 1
−3 3 * 2 = 0 2 2 
, 72kg/cm 4) cm 0m/s 3, 2NF = 0 2 2 * (
2 2 * 1 2 = 4 5 
, 72kg/cm 0m/s , 2N /cmP = 0 2 2 * 1 2 = 2 7 2 
 
 
agua 000kg/m , m 0m/s 8000N /mP = 1 3 * 1 8 * 1 2 = 1 2 8000 , 6 /4F = P * A = 1 * π * 0 0
2 
0, 938NF = 5 8 
 
 
 
 
1 2P = P 
0/4 h/1204 = P 
1200hP = 
 
 
 
9 
 
 
1 2P = P
00N /500cm /30cm8 2 = F 2
8NF = 4