APOSTILA DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS

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SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS
CURSO CPOG
Pneumática: produção, preparação e conservação do ar comprimido, tipos de compressores, atuadores lineares, válvulas direcionais, elemento “E”, elemento “OU”, válvulas reguladores de fluxo, norma DIN e ISO de identificação, diagrama trajeto passo e forma algébrica e circuitos pneumáticos e eletropneumáticos.
Hidráulica: fluido hidráulico, viscosidade, mangueiras, reservatórios, filtros, bombas, golpe de aríete, cavitação, aeração, circuitos hidráulicos e eletrohidráulicos, circuitos regenerativos, vazão e pressão induzidas, válvula limitadora de pressão, válvula de contrabalanço, válvula de sequência e fórmulas gerais. 
DE ACORDO COM O EDITAL DA PETROBRÁS PARA CONCURSO DE TÉCNICO DE MANUTENÇÃO JÚNIOR – TÉCNICO MECÂNICO
VÁRIOS EXERCÍCIOS ADICIONAIS PARA FIXAÇÃO DOS CONTEÚDOS ALÉM DAS QUESTÕES DOS CONCURSOS ANTERIORES.
Engº Roberto Veiga de Oliveira
PNEUMÁTICA
						Vantagens
																																																														Incremento da produção com investimento pequeno
Redução dos custos operacionais
Robustez dos componentes
Facilidade na implantação
Resistência a ambientes hostis
Simplicidade de manipulação
Segurança
Liberação de pessoal de operações repetitivas
																			
Limitações
																																																						Necessita preparação
Pequenas pressões (forças) envolvidas
Dificuldade de controle de velocidade
Impossibilidade de paradas intermediárias
Poluição sonora
																																																					V2222
 < V1
Compressibilidade do Ar
Ar submetido a um
volume inicial V1
Ar submetido a um
volume inicial V2
1
2
																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																														Secagem por adsorção
	É a fixação das moléculas de um adsorvato na superfície de um adsorvente.
Desumidificação do ar
																												Atuadores de válvulas direcionais
ALGUNS EXEMPLOS DE CIRCUITOS ELETROPNEUMÁTICOS
CIRCUITO 6
HIDRÁULICA
Circuito Regenerativo
Cálculo da força de avanço em um circuito regenerativo
Força de Avanço Regenerada=Força de avanço – Força de retorno
Cálculo da velocidade da haste de um cilindro 2:1, quando este está em regeneração.
Velocidade de Regeneração= vazão da bomba / AE - AC
AE = área do êmbolo
AC= área da coroa circular = π(D2 – d2) / 4
Vazão Induzida (Qi) e Pressão Induzida (pi)
Quando é fornecida uma vazão qualquer para um cilindro de dupla ação, na saída do fluido haverá uma vazão que pode ser maior ou menor que a vazão de entrada.
r = AE / AC (relação entre a área do êmbolo e a área da coroa circular)
Vazão induzida no avanço: QiA = VA . AC ou QiA = QBOMBA / r
Vazão induzida no retorno: QiR = VR . AE ou QiR = QBOMBA . r
A pressão induzida é originada da resistência à passagem do fluxo do fluido (duto ou filtro mal dimensionado), ou qualquer outra resistência à saída do fluido.
Pressão induzida de avanço: PiA = FA / AE ou PiA = PBOMBA . r
Pressão induzida no retorno: PiR = FR /AC ou PiR = PBOMBA / r
Dimensionamento de uma bomba hidráulica
V = 1000.QB / n.η 
V : volume de absorção (cm3 / rotação)
QB : vazão necessária ( litros / minuto)
n : rotação (RPM)
η : rendimento volumétrico ( 0,91 a 0,93)
Observação
1 CV = 0,986 HP		1 CV = 736 W		1 HP = 746 W
Cálculo da vazão de uma bomba volumétrica em um sistema hidráulico
Vazão = RPM(motor) . Deslocamento volumétrico da bomba (cm3 / min)
Cálculo dos volumes de óleo das câmaras dianteiras e traseiras de um cilindro
VAVANÇO = AE . curso da haste (cm3)
VRETORNO = AC . curso da haste (cm3)
Cálculo das forças de avanço e retorno de um cilindro
FA = P.AE e FR = P. AC
Cálculo das velocidades máximas de avanço e retorno
VA (cm/min.) = vazão da bomba(cm3/min.) / AE (cm2)
VR (cm/min) = vazão da bomba(cm3/min.) / AC (cm2)
Cálculo dos tempos mínimos de avanço e retorno
TAVANÇO = Volume câmara dianteira(cm3) / Vazão da bomba(cm3/min.)
TRETORNO = Volume da câmara traseira(cm3) / Vazão da bomba (cm3/min.)
Cálculo da potência do motor elétrico para acionamento da bomba hidráulica
P (CV) = Vazão da bomba(litros/min.) . Pressão(kgf/cm2) / 456 . rendimento
VÁLVULAS
QUESTÕES DE CONCURSO
QUESTÃO 1
QUESTÃO 2
QUESTÃO 3
QUESTÃO 4
QUESTÃO 5
QUESTÃO 6
QUESTÃO 7
8 e 9
QUESTÃO 8
QUESTÃO 9
QUESTÃO 10
QUESTÃO 11
Sabemos que as válvulas de controle direcional tem por função orientar a direção que o fluxo de ar deve seguir, a fim de executar o trabalho proposto. Dada a simbologia abaixo, identifique completamente a descrição desta válvula.
( A )Válvula direcional, 3/2 vias, acionamento manual por botão pulsador, retorno por mola, NA.
( B )Válvula direcional, 5/2 vias, acionamento manual por botão pulsador, retorno por mola, NF.
( C )Válvula direcional, 5/2 vias, acionamento mecânico por rolete, retorno por mola, NF.
( D )Válvula direcional, 3/2 vias, acionamento manual por botão pulsador, retorno por mola, NF.
( E )Válvula direcional, 5/2 vias, acionamento manual por botão pulsador, retorno por mola, NA
QUESTÃO 12
Observe o diagrama trajeto passo utilizado para descrever a sequência de movimentos de dois atuadores pneumáticos lineares. A representação algébrica deste movimento e:
( A )A + B – B + A –
( B )A + B + B – A –
( C )A – B – B + A +
( D )B + A – A + B –
( E )B – A + A – B +
QUESTÃO 13
Assinale a coluna da direita de acordo com a coluna da esquerda em função da norma DIN 24300 utilizada na identificação dos orifícios dos componentes pneumáticos.
( 1 )Pressão			( )X, Y e Z
( 2 )Atuação			( )A, B e C
( 3 )Escape			( )R, S e T
( 4 )Pilotagem		( )P
A sequência correta é:
( A )1-2-3-4
( B )4-3-2-1
( C )4-2-1-3
( D )2-4-3-1
( E )4-2-3-1
QUESTÃO 14
QUESTÃO 15
Assinalar o item que descreve corretamente o funcionamento do circuito abaixo.
( A )Avanço manual e retorno manual de um cilindro de dupla ação, com controle de velocidade, utilizando uma válvula direcional 4/2 vias duplo piloto.
( B )Avanço manual e retorno manual de um cilindro de dupla ação, com controle de velocidade, utilizando uma válvula direcional 5/2 vias duplo piloto.
( C )Avanço manual e retorno manual de um cilindro de simples ação com retorno por mola, controle de velocidade, utilizando uma válvula direcional 5/2 vias duplo piloto.
( D )Avanço manual e retorno manual de um cilindro de simples ação com retorno por mola, controle de velocidade, utilizando uma válvula direcional 4/2 vias duplo piloto.
QUESTÃO 16
QUESTÃO 17
QUESTÃO 18
QUESTÃO 19
Considere uma bomba de engrenagens, composta por engrenagens de 27 dentes com 50 mm de largura e seção do vão entre os dentes de 32 mm2, trabalhando a uma rotação de 300 RPM. A vazão do fluido incompressível, em ml/s, é igual a:
(A) 144
(B) 288
(C) 216
(D) 576
(E) 720
Questão 20
Questão 21
Questão 22
Questão 23
Questão 24
Considere as figuras abaixo para responder as questões 25 e 26
As figuras mostram um circuito pneumático com seu respectivo comando elétrico.
QUESTÃO 25
QUESTÃO 26
Além do atuador de dupla ação e da válvula simples solenoide 5/2 vias, esse circuito pneumáticoé composto por uma válvula
 
QUESTÃO 27
QUESTÃO 28
QUESTÃO 29
QUESTÃO 30
QUESTÃO 31
QUESTÃO 32
QUESTÃO 33
QUESTÃO 34
QUESTÃO 35
QUESTÃO 36
QUESTÃO 37
QUESTÃO 38
QUESTÃO 39
QUESTÃO 40
QUESTÃO 41
QUESTÃO 42
QUESTÃO 43
QUESTÃO 44
QUESTÃO 45