AULA 01 1 - SHP - INTRODUCAO - QUA19H

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Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
M. Sc. Juliana Andrade Carvalho
juliana.carvalho@unifacs.br
• Apresentação pessoal;
• Apresentação da turma;
• Apresentação do plano de ensino;
• Introdução à hidráulica;
• Classificação de componentes de um sistema hidráulico;
• Grandezas e unidades envolvidas;
• Princípios físicos;
• Fluidos hidráulicos;
• Circuitos hidráulicos e seus componentes;
• Simulação e montagem de circuitos hidráulicos;
• Manutenção de sistemas hidráulicos;
• Equipamentos eletro-hidráulicos;
• Circuitos pneumáticos e seus componentes;
• Simulação e montagem de circuitos pneumáticos;
• Manutenção de sistemas pneumáticos;
• Equipamentos eletro-pneumáticos;
• Carga horária da disciplina: 66h
• Teórica: 55h
• Prática: 11h
• Referências bibliográficas recomendadas:
• FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T.; PRITCHARD, Philip J.. Introdução à 
mecânica dos fluidos. São Paulo: Grupo Gen - Ltc, 2014.
• FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação hidráulica: projetos, 
dimensionamento e análise de circuitos. São Paulo: Érica, 2004.
• FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação pneumática: projetos, 
dimensionamento e análise de circuitos. São Paulo: Érica, 2003.
Aula
Atividade pontuada
Prova
2ª chamada
AV3
Laboratório 006
Feriado
• AV1
• Apresentação de trabalho: 19/09 e 26/09 – 6,0 pts
• Avaliação individual sem consulta: 03/10 – 4,0 pts
• AV2
• Atividade prática em trio – 4,0 pts
• Elaboração de circuito no Automation Studio: 07/11 – 2,0 pts
• Execução do circuito em laboratório: 21/11 – 2,0 pts
• Avaliação individual sem consulta: 05/12 – 6,0 pts
Definição, aplicabilidades e principais diferenças
M. Sc. Juliana Andrade Carvalho
juliana.carvalho@unifacs.br
“Um conjunto de elementos devidamente conectados, 
que utilizam um fluido para TRANSMITIR, 
CONVERTER e CONTROLAR forças”
MANGUEIRAS
OU TUBOS
FILTROS
BOMBAS OU
COMPRESSORES
ATUADORES
MOTORES
VÁLVULAS
... OUTROS 
CONTROLES 
MECÂNICOS
Aeroespaço Manufatura Robótica
Máquinas 
para 
construção 
civil
Construção 
de 
embarcações
Máquinas 
agrícolas
Simulação e 
testes de 
carregamento
Mineração Indústria madeireira
Engenharia 
médica
Indústria 
alimentícia
Indústria 
têxtil
Indústria 
automobilística
NÃO HÁ NECESSIDADE 
DE LINHA DE RETORNO
BOMBA NÃO PRECISA FICAR 
LIGADA O TEMPO TODO
FLUIDO NÃO 
INFLAMÁVEL
TEMPERATURA NÃO 
ALTERA VISCOSIDADE
BAIXA PRESSÃO 
DE OPERAÇÃO
BAIXO RISCO 
DE POLUIÇÃO
EQUIPAMENTOS MAIS 
LEVES E BARATOS
ALTAS VELOCIDADES 
DE ACIONAMENTO
REGULAGEM SIMPLES
VELOCIDADE E FORÇA
BAIXA INÉRCIA
RÁPIDA E SUAVE INVERSÃO 
DE MOVIMENTO
AUTOLUBRIFICAÇÃO MAIOR 
POTÊNCIA
CONDUTIVIDADE 
TÉRMICA
INCOMPRESSIBILIDADE
PRECISÃO 
SATISFATÓRIA
MAIOR 
ROBUSTEZ
EQUIPAMENTOS MAIORES E CAROS
NECESSIDADE DE 
LINHA DE RETORNO
ALTA PRESSÃO 
DE OPERAÇÃO
COMPRESSIBILIDADE MENOR POTÊNCIA
PRECISÃO 
DEFICIENTE
LINHAS DE MONTAGEM
LINHA DE PRODUÇÃO 
AUTOMATIZADAS
ROBÓTICA
INDÚSTRIA 
ALIMENTÍCIA
INDÚSTRIA 
FARMACÊUTICA
MÁQUINAS 
PESADAS
MÓBIL
PROCESSOS DE 
PRECISÃO E 
POSICIONAMENTO
M. Sc. Juliana Andrade Carvalho
juliana.carvalho@unifacs.br
Relativamente 
incompressíveis
Assumem 
qualquer forma
Arranjo 
molecular
Energia 
molecular
Em um sólido Em um líquido
“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.”
𝑃 =
𝐹
𝐴
“Pressão é a força exercida 
por unidade de superfície”
Em hidráulica normalmente 
expressamos a pressão em: 
kgf/cm², psi ou bar
Inversa à 
fluidez
Um líquido de alta viscosidade 
apresentando maior resistência ao 
fluxo gera mais calor no sistema do 
que um líquido de baixa viscosidade.
O aquecimento das moléculas de um 
líquido faz com que elas deslizem 
umas às outras com maior facilidade. 
Se a temperatura de um líquido 
aumenta, a sua viscosidade diminui
“VISCOSIDADE é a medida de resistência ao fluxo das moléculas 
de um líquido quando elas deslizam umas sobre as outras”
índice de viscosidade é um número puro que 
indica como um fluido varia em viscosidade 
quando a temperatura muda. Um fluido com um 
alto índice de viscosidade mudaria relativamente 
pouco com a temperatura.
↑ velocidade = ↑ calor
Causada pelo movimento de um líquido, relativamente a
mudanças de direção, viscosidade e atrito
↑ mudança na direção do fluido = ↑ calor
ATRITO
A partir desta informação 
podemos inferir:
É a diferença de pressão entre dois pontos do sistema
A energia de trabalho, na 
forma de movimento de 
líquido pressurizado, está 
presente no sistema 
A medida da quantidade 
de energia de trabalho 
que se transforma em 
calor entre os dois pontos
A energia de trabalho 
está se deslocando do 
ponto 1 para o ponto 2
Enquanto está se deslocando entre os 
dois pontos, 2 kgf/cm² da energia são 
transformados em energia calorífica 
por causa da resistência do líquido
𝑸 𝒗𝒂𝒛ã𝒐 =
𝑽𝒐𝒍(𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆)
𝒕(𝒕𝒆𝒎𝒑𝒐)
Em ambos os casos a vazão é de 20 
litros/minuto, mas as velocidades 
do fluido são diferentes
𝑸(𝒗𝒂𝒛ã𝒐) = 𝑽(𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆) × 𝑨(á𝒓𝒆𝒂)
A vazão é o volume de fluido passando pela tubulação em um 
determinado período de tempo
M. Sc. Juliana Andrade Carvalho
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Fonte de 
energia
Motores elétricos 
ou à combustão
Grupo de 
geração
Fonte de 
energia
Transformam potência 
mecânica em hidráulica
Exemplo:
Bombas hidráulicas
Grupo de 
geração
Grupo de 
controle
Fonte de 
energia
Exemplo:
Comandos e válvulas
Controlam a 
potência hidráulica
Grupo de 
geração
Grupo de 
controle
Grupo de 
atuação
Fonte de 
energia
Exemplo:
Cilindro hidráulico 
e motor hidráulico
Transformam 
potência hidráulica 
em mecânica
Grupo de 
geração
Grupo de 
controle
Grupo de 
atuação
Grupo de 
ligação
Fonte de 
energia
Trabalho a 
ser 
executado
Exemplo:
Conexões, tubos e 
mangueiras
Grupo de 
geração
Grupo de 
controle
Grupo de 
atuação
Grupo de 
ligação
Fonte de 
energia
Trabalho a 
ser 
executado
Energia elétrica 
ou térmica
Energia hidráulica Trabalho mecânico
1. Bomba hidráulica acionada por motor elétrico
2. Reservatório hidrostático
3. Válvula de retenção com mola
4. Válvula de alívio (limitadora de pressão), diretamente 
operada
5. Cilindro hidráulico de ação dupla
6. Válvula direcional, 4 vias e 3 posições (4/3) NF, 
centrada por mola e de acionamento manual
7. Válvula redutora de vazão variável (restrição variável)
VANTAGENS dos sistemas 
hidráulicos sobre os sistemas 
elétricos e mecânicos equivalentes
• Velocidade variável
• Reversibilidade
• Parada instantânea
• Proteção contra sobrecarga
• Dimensões reduzidas e fácil 
instalação
• Auto lubrificação
• Relação peso x potência
• Permite aplicar grandes esforços em 
uma área de trabalho pequena
DESVANTAGENS dos sistemas 
hidráulicos sobre os sistemas 
elétricos e mecânicos equivalentes
• Elevado custo inicial de instalação
• Transformação da energia elétrica 
em mecânica e em hidráulica e 
depois em mecânica, fato que 
ocasiona muitas perdas e 
consequentemente um baixo 
rendimento
• Perdas por vazamentos
• Perigo de incêndio quando se utiliza 
óleo mineral como fluido de trabalho
M. Sc. Juliana Andrade Carvalho
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ATUA COMO
1. Meio de transmissão de energia
2. Lubrificante
3. Vedador
4. Veículo de transferência de calor
COMPOSIÇÃO
1. Normalmente à base de petróleo
2. Aditivos são elementos importantes nacomposição, pois dão características que o tornam 
apropriado para o uso em SHs
ISO 68 é um lubrificante 
para uso industrial com a 
viscosidade média a 40 °C 
de 68 mm²/s, podendo 
variar +/- 10%
CLASSIFICAÇÃO ISO
• Especifica a viscosidade dos 
lubrificantes industriais a 40°C
• Para terminar a viscosidade a 
outras temperaturas é preciso 
usar outra tabela, a exemplo da 
“ASTM D-341”
INIBIDORES DE 
OXIDAÇÃO
INIBIDORES DE 
CORROSÃO
ADITIVOS DE 
EXTREMA 
PRESSÃO OU 
ANTIDESGASTE
ADITIVOS 
ANTIESPUMANTES
Evita:
• Formação de ácido
• Geração de 
partículas de 
carbono
• Aumento da 
viscosidade do 
fluido
Neutraliza o material 
corrosivo ácido à 
medida que ele se 
forma
Utilizados em 
aplicações de alta 
temperatura e alta 
pressão
Não permitem que 
bolhas de ar sejam 
recolhidas pelo óleo
Isso resultaria em falha 
no sistema de 
lubrificação
Emulsão óleo 
em água (HFA)
A água é o elemento 
dominante: mistura varia de 
1% de óleo / 99% de água até 
40% de óleo / 60% de água
Emulsão água 
em óleo (HFB)
O óleo é o elemento 
dominante: mistura é 
geralmente de 40% água / 60% 
de óleo
Características de lubrificação 
melhores que as emulsões de 
óleo em água
Fluido de 
Água-Glicol 
(HFC)
Solução de 
60% Glicol / 
40% de água
Sintético 
(HFD)
Mistura de ésteres de 
fosfato e hidrocarbonos
clorados, ou uma mistura dos 
dois com fração de petróleo
Valor elevado
Maquinário que opera com 
esse fluido necessita de 
guarnições de material 
especiais
FLUIDOS RESISTENTES 
AO FOGO
M. Sc. Juliana Andrade Carvalho
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