Aula de hidraulica

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Sistemas 
Hidropneumáticos I
Hidráulica
EME-26 Aula 01 26-07-2007
Prof. José Hamilton Chaves Gorgulho Júnior
UNIFEI
Meios de transmissão de energia:
� Mecânica;
� Elétrica;
� Fluídica:
• Pneumática;
•Hidráulica.
Introdução
Hidráulica (do grego Hidro – água) estuda as 
características e usos dos fluidos sob 
pressão.
Hidrostática
Mecânica dos fluidos estática, teoria das 
condições de equilíbrio dos fluidos.
Hidrodinâmica
Mecânica dos fluidos em movimento, teoria 
da vazão.
Hidromecânica
� Fácil instalação;
� Rápida e suave inversão de movimentos;
� Pode ser iniciado em plena carga;
� Precisão no posicionamento e velocidade;
� Sistemas auto lubrificados;
� Pequena relação peso/potencia;
� Pequena relação tamanho/potencia;
� Proteção simples contra sobrecarga.
Vantagens
� Alto custo de implementação; 
� Baixo rendimento (em torno de 65%), 
devido às várias transformações de 
energia que ocorrem (perdas de carga e 
vazamentos internos). 
Desvantagens
O atrito entre as partículas do fluido em 
movimento dissipa energia na forma de 
calor. O sistema perde energia (redução da 
pressão). Dependente do:
Perda de Carga
�Comprimento da tubulação;
�Rugosidade interna da tubulação;
�Número de derivações e curvas;
�Diâmetro da tubulação;
� Velocidade do fluxo. 
Perdas localizadas
Ocorre em curvas, válvulas, derivações, 
conexões etc.
Perdas Distribuídas
Ocorre ao longo da tubulação.
Unidades
� kgf/cm2
� atm
� bar
� psi
� N/m2 (Pa)
Definição de Pressão
Força exercida por unidade de superfície.
pound per square inch
libra força por polegada quadrada
lbf/pol2
1 atm = 1kgf/cm2 = 1 bar = 14.7 psi = 0.1 MPa~ ~ ~ ~
Conversão de Unidades
1 atm = 1,0333 kgf/cm2 = 1,0134 bar
= 14,697 psi = 760 mmHg
= 0.101 MPa
1 kgf/cm2 = 0,9677 atm = 0,9807 bar
= 14,223 psi = 736 mmHg
= 0.098 MPa
1 bar = 0,9867 atm = 1,0196 kgf/cm2
= 14,503 psi = 759 mmHg
= 0.0999 MPa
1 psi = 0,0680 atm = 0,0703 kgf/cm2
= 0,0689 bar = 51,719 mmHg
= 0.00689 MPa
1 MPa = 9.871 atm = 10.2 kgf/cm2
= 9.9 bar = 7501.2 mmHg
= 145.07 psi
“A pressão exercida em um ponto 
qualquer de um líquido estático é a 
mesma em todas as direções e exerce 
forças iguais em áreas iguais.”
Lei de Pascal
P = F / AP = F / A
Lei de Pascal
Se o fundo do recipiente possui 40 cm2
então está submetido a
80 kgf.
Se
F= 20 kgf e A= 10 cm2
então
P= 2 kgf/cm2
Em cada cm2 do 
recipiente atua uma 
força de 2 kgf.
A pressão em dois recipientes 
comunicados por um duto é a mesma. 
Princípio da Prensa Hidráulica
2
2
1
1
A
F
A
FP ==
Este princípio, enunciado por Pascal, levou ao desenvolvimento 
da primeira prensa hidráulica, por Joseph Bramah, no início da 
Revolução Industrial.
Princípio da Prensa Hidráulica
2
2
1
1
A
F
A
FP ==
1 cm2 10 cm2
F= 10 kgf F= 100 kgfP= 10 kgf/cm2
As forças são proporcionais às áreas dos 
pistões.
“Na natureza nada se
cria e nada se perde,
tudo se transforma.”
Lavoisier
Conservação de Energia
1 cm2 10 cm2
F= 10 kgf F= 100 kgfP= 10 kgf/cm2
O que se ganha em relação à força tem que 
ser sacrificado em distância ou velocidade.
10 cm
1 cm
Volume= 10 cm3
Macaco Hidráulico
Velocidade e Vazão
Q = Vazão
V = Volume escoado
t = tempo
v = Velocidade de escoamento
A = Área
AvQ ⋅=
t
VQ =
Velocidade e Vazão
Vazão (Q)
Litros por segundo (l/s)
Litros por minuto (l/m)
Galões por minuto (gpm)
Metros cúbicos por segundo (m3/seg)
Velocidade (v)
Centímetros por segundo (cm/seg)
Velocidade e Vazão
A
Q
v =
UNIFEIUNIFEI