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Hidráulica - básico VALER - EDUCAÇÃO VALE Trilha técnica: Pelotização | Manutenção | Mecânica - Execução Fonte: Banco de imagens Vale Gabriela Vidal Jackson Oliveira Silvio Oliveira COLABORADORES VALER - EDUCAÇÃO VALE Hidráulica - básico Trilha técnica: Pelotização | Manutenção | Mecânica - Execução M en sagem V aler Caro colaborador, Você está participando da ação de desenvolvimento de sua Trilha Técnica denominada: “Hidráulica - básico”. A Valer Educação construiu esta Trilha em conjunto com profissionais técnicos da sua área com o objetivo de desenvolver as competências essenciais para o melhor desempenho de sua função e o aperfeiçoamento da condução de suas atividades diárias. Todos os treinamentos contidos na Trilha Técnica contribuem para o seu desenvolvimento profissional e reforçam os valores saúde e segurança, que são indispensáveis para sua atuação em conformidade com os padrões de excelência exigidos pela Vale. Agora é com você. Siga o seu caminho e cresça com a Vale. Vamos Trilhar! Su m ário Introdução 6 1. Fluidos e componentes hidráulicos 8 1.1 Propriedades físico-químicas 9 1.2 Viscosidade 10 1.3 Transmissão hidráulica de força e energia 11 1.4 Contaminação de fluidos hidráulicos 12 1.5 Equipamentos de proteção individual – EPI 13 2. Tubulações 15 2.1 Classificação dos acessórios de tubulação 16 3. Mangueiras 21 3.1 Linhas flexíveis para condução de fluidos 22 3.2 Classificação das mangueiras 22 3.3 Conexões para mangueiras 23 3.4 Recomendações na aplicação 24 4. Manômetros , reservatório hidráulico ou tanque 26 4.1 Pressão manométrica 27 4.2. Reservatório hidráulico ou tanque 28 5. Atuadores hidráulicos 31 5.1 Definição de atuadores hidráulicos 32 5.2 Cilindros hidráulicos 32 5.3 Amortecimentos dos cilindros 35 5.4 Atuadores rotativos 35 6. Bombas 38 6.1 Máquinas hidráulicas operatrizes 39 6.2 Classificação das bombas 39 7. Filtros de ar/óleo 46 7.1 Filtro e sua importância 47 7.2 Indicador de filtro 48 7.3 Filtro de ar 49 8. Válvulas 52 8.1 Definição de válvulas 53 8.2 Tipos de válvulas 53 Su m ário 9. Acoplamentos hidráulicos 56 9.1 Definição de acoplamento hidráulico 57 9.2 Classificação 57 9.3 Aplicação 58 9.4 Montagem dos acoplamentos 58 9.5 Lubrificação de acoplamentos 59 9.6 Falhas em acoplamentos 59 10. Vedação 61 10.1 Retentores 62 10.2 Juntas 63 10.3 O’rings 64 10.4 Selos mecânicos 64 11. Unidades hidráulicas 67 11.1 Unidade hidráulica: definição e conceito 68 11.2 Descrição e funcionamento 68 12. Simbologia básica da hidráulica 73 13. Referências 80 In trodu ção Em conjunto com a Valer Educação esta Trilha foi construída com o objetivo de desenvolver as competências essenciais para o melhor desempenho da função e o aperfeiçoamento da condução das atividades diárias de cada colaborador. É imprescindível que cada profissional esteja corretamente capacitado para realização de atividades com a precisão requerida. Nesse material veremos sobre a Hidráulica - básico. A aplicação dos conhecimentos sobre circuitos hidráulicos possibilitará a tomada de ações proativas da manutenção, mantendo os equipamentos em condições operacionais, de integridade estrutural e equilíbrio, adequadas ao desempenho desejado. Isso garante a segurança e a melhoria da confiabilidade dos itens, componentes, subconjuntos e/ou subequipamentos que compõem os respectivos projetos, aplicando conhecimentos técnicos, práticos e a experiência. Sendo assim, no primeiro capítulo veremos sobre fluidos e componentes hidráulicos. •• No segundo capítulo abordaremos as tubulações e suas classificações. •• Já no terceiro capítulo iniciaremos os instrumentos de hidráulica, como a mangueira. •• Em seguida, no quarto capítulo veremos o manômetro e reservatório hidráulico ou tanque. •• No quinto capítulo falaremos sobre os atuadores hidráulicos. A hidráulica, o estudo das características dos fluidos sob pressão, está presente em todos os setores industriais. In trodu ção •• No sexto falaremos sobre as bombas. •• No capítulo seguinte, o sétimo, filtros de ar/óleo.. •• Já no oitavo, o foco será nas válvulas. •• No capítulo nono, falaremos sobre os acoplamentos hidráulicos. •• No décimo, sobre a vedação. •• No décimo primeiro, trataremos sobre as unidades hidráulicas. •• No seguinte, décimo segundo, o foco será na simbologia da hidráulica. Bom estudo. Flu idos e com p on en tes h id ráu licos 1 Neste capítulo serão apresentados os fluidos e componentes hidráulicos. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber sobre as propriedades físico-químicas; •• Entender sobre viscosidade; •• Entender sobre transmissão hidráulica de força e energia; •• Conhecer os EPIs de um lubrificador. 9 1.1 Propriedades físico-químicas Sendo a hidráulica o ramo da física que estuda o comportamento dos fluidos, tanto em repouso quanto em movimento, é necessário conhecer algumas definições básicas destes comportamentos, assim como a Mecânica dos Fluídos. Em seu estado líquido, os fluidos hidráulicos possuem propriedades físico-químicas diversas, cujas principais são: Massa específica (ρ) É a massa por unidade de volume, cuja expressão é: ρ = M/V ; Kg/m³ Peso Específico (γ) É o peso da substância pelo volume ocupado por ela, cuja expressão é definida por: λ = P/V ; Kgf/m³ É variável com a posição, dependendo, portanto, da aceleração da gravidade. g = RG O peso específico da água é igual a 1.000 Kgf/m³ ou 1,0 gf/cm³; Volume Específico (Ve) É o volume ocupado por 1 Kg do produto. Esse volume varia de acordo com a temperatura: Para água à: 4oC, Ve = 0,00100 m³/Kg 28oC, Ve = 0,001005 m³/Kg Densidade (d) A densidade é a comparação entre o peso do líquido e o peso de igual volume de água destilada, à temperatura padrão de 4oC. Pode também ser expressa como a relação entre sua massa ou peso específico e o da água. Por tratar-se de uma relação entre pesos, constitui-se em um número adimensional. A água possui densidade = 1,0; A Tabela 1.1 apresenta alguns valores de massa específica, peso específico e pressão de vapor d´água em função da temperatura. Temperatura (ºC) Massa específica (kg m-3) Peso específico (N m-3) Pressão de vapor d´água (Pa) 0 999,8 9.805 611 2 999,9 9.806 --- 4 1.000,0 9.810, --- 5 999,9 9.806 873 10 999,7 9.803 1.266 15 999,1 9.798 1.707 20 998,2 9.780 2.335 25 997,1 9.779 3.169 30 995,7 9.767 4.238 40 992,2 9.737 7.377 50 988,1 9.697 12.331 Hidráulica - básico 10 Temperatura (ºC) Massa específica (kg m-3) Peso específico (N m-3) Pressão de vapor d´água (Pa) 60 983,2 9.658 19.924 70 977,8 9.600 31.166 80 971,8 9.557 47.372 90 965,3 9.499 70.132 100 958,4 9.438 101.357 Tabela 1.1 - Valores de massa específica, peso específico e pressão de vapor d’água. 1.2 Viscosidade A viscosidade (μ) é uma característica intrínseca ao fluido. Este, ao se movimentar, dependendo da velocidade, faz com que ocorra um maior ou menor atrito das partículas com as paredes da tubulação. É a resistência imposta pelas camadas do fluído ao escoamento recíproco delas. Viscosidade Cinemática (ν) É a relação entre a viscosidade absoluta (μ) e a massa específica (ρ), sendo: ν = μ/ρ Unidades: m²/s, pés/s, centistokes (cst) Onde: 1 m²/s = 106 centistokes Seleção da viscosidade A correta seleção da viscosidade e a melhor relação Viscosidade x Temperatura, necessita de grande atenção. A seguir, veja alguns critérios de seleção para o fluido hidráulico: •• Princípio de funcionamento de bombas hidráulicas e motores usados no sistema; •• Pressão nominal, temperaturanominal e respectiva faixa de trabalho; •• Temperatura do meio ambiente; •• Comprimento da tubulação. Vazão (Q) É a relação entre o volume do fluído que atravessa uma determinada seção de um conduto e o tempo gasto para tal, sendo: Q = V/T Unidades: m³/h, L/s, GPM; Hidráulica - básico 11 1.3 Transmissão hidráulica de força e energia 1.3.1 Força Transmitida A força através de um sólido é transmitida em uma direção, se empurrarmos o sólido em um sentido/direção, a força é transmitida diretamente ao lado oposto. Se empurrarmos o tampão de um recipiente cheio de líquido, esse líquido transmitirá pressão sempre da mesma maneira (Figura 1.1), independentemente de como ela é gerada e da forma do mesmo. Os quatro métodos de transmissão de energia: mecânica, elétrica, hidráulica e pneumática, são capazes de transmitir forças estáticas (energia potencial) tanto quanto a energia cinética. Quando uma força estática é transmitida em um líquido, essa ação ocorre de modo especial. Para ilustrar, pode-se comparar com a transmissão que ocorre através de um sólido e de um líquido em um recipiente. PrincíPio básico O princípio básico por trás de qualquer sistema hidráulico é muito simples: a força que é aplicada em um ponto é transmitida para outro ponto por meio de um líquido. Sólido Pistão Móvel Líquido Pistão Móvel Figura 1.1 – Força transmitida através de material sólido e material líquido. Hidráulica - básico 12 1.4 Contaminação de fluidos hidráulicos 1.4.1 Contaminação Durante o funcionamento, uma grande parte da sujeira penetra no sistema através de fontes externas, como, por exemplo, por meio das hastes de cilindros e vedações defeituosas. Porém, muitas vezes, o culpado são os problemas criados na própria casa, tais como uma contaminação inicial despercebida no sistema e restos de sujeira depois de trabalhos de consertos e manutenção. Fluidos hidráulicos contaminados muitas vezes causam danos, panes e tempos de parada em instalações e sistemas. Essas contaminações provocam desgastes, criação de lodo e um mais rápido envelhecimento do óleo. As consequências podem ser por vezes catastróficas: além de uma maior fuga interna, pane total de componentes, possíveis engripamentos de êmbolos e alterações das características de regulação de válvulas. Pela maneira clássica isso é efetuado o fluido hidráulico É o elemento vital de um sistema hidráulico industrial. Ele é um meio de transmissão de energia, um lubrificante, um vedador e um veículo de transferência de calor. O fluido hidráulico à base de petróleo é o mais comum. 1.3.2 Diferencial de Pressão Um diferencial de pressão é simplesmente a diferença de pressão entre dois pontos do sistema que pode ser caracterizado por: •• Indicar que a energia de trabalho, na forma de movimento de líquido pressurizado, está presente no sistema; •• Medir a quantidade de energia de trabalho que se transforma em calor entre os dois pontos. Na Figura 1.2, o diferencial de pressão entre os dois pontos, marcados pelos manômetros, é de 2 kgf/cm². 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. Manômetro 1 14 Kg/cm² Manômetro 2 12 Kg/cm² Figura 1.2 – Diferencial de pressão. Hidráulica - básico 13 1.5 Equipamentos de proteção individual – EPI Cada equipamento de usina é formado por conjuntos, subconjuntos, componentes e peças. O conhecimento adequado de cada uma das pequenas partes que formam o todo dos fatores ambientais, de utilização e os fenômenos físicos e químicos que agem sobre a parte em questão, permitirá ao lubrificador saber o que deve ser verificado em cada um, evitando assim os problemas advindos das agressões ambientais e climáticas, sobrecargas, vibrações, vedações deficientes, entre outros. O lubrificador deve conhecer os seguintes elementos: •• Fluidos hidráulicos; •• Conexões; •• Tubulações e acessórios; •• Mangueiras; •• Instrumentos; •• Juntas e vedações em geral; •• Reservatórios; •• Bombas; •• Acumuladores; •• Válvulas; •• Motores; •• Acoplamentos; •• Atuadores; •• Cilindros hidráulicos e pneumáticos; •• Unidades Hidráulicas. Os seguintes EPI são os mínimos necessários para a atividade de Lubrificador: •• Capacete de segurança com cinta jugular; •• Protetor auricular tipo concha; •• Óculos de segurança; •• Luvas de segurança adequadas à atividade; •• Botina de segurança com biqueira de compósito. eficazmente por filtração. A filtração, no entanto, é falha em sua eficiência nas instalações novas ou no ingresso de grande quantidade de sujeira vinda de fora após consertos, modificações ou manutenção. Através do óleo, sujo na primeira partida, todo o sistema será contaminado e só tornará limpo após diversas circulações por meio do filtro. Porém, depois disso, já podem ter ocorrido danos ao sistema. Muitas vezes uma circulação de filtração nem é possível, como por exemplo, em cilindros. Se o volume de curso do cilindro ainda for menor do que o volume da tubulação, então quase não haverá uma troca de óleo. O fluido está praticamente parado. Com baixas velocidades de fluxo, as partículas de sujeira grudam firmemente nas paredes internas ou se depositam na sombra do fluxo na tubulação. Nesses casos a lavagem é muitas vezes a solução. Com auxílio de unidades de lavagem especiais – as chamadas unidades de “flushing” - é possível gerar nas instalações exatamente aqueles fluxos necessários para uma lavagem limpa dos circuitos hidráulicos. Hidráulica - básico 14 Relembrando Neste capítulo serão apresentados os fluidos e componentes hidráulicos. Vimos sobre as propriedades físico-químicas e entendemos sobre viscosidade e, também, como ocorre a transmissão hidráulica de força e energia. Além disso, vimos os EPIs próprios para um lubrificador. Pergunta Rápida 1. Sendo a hidráulica o ramo da física que estuda o comportamento dos fluidos, tanto em repouso quanto em movimento, é necessário conhecer algumas definições básicas destes comportamentos, assim como a Mecânica dos Fluídos. Em seu estado líquido, os fluidos hidráulicos possuem propriedades físico-químicas diversas, cujas principais são: I. Massa específica (ρ) II. Peso Específico (γ) III. Volume Específico (Ve) IV. Densidade (d) Estão corretas: a) I, II e III. b) I, II e IV. c) II, III e V. d) I, II, III e IV. e) III, IV e V. 2. Quais dos EPIs a seguir são necessários para a atividade de Lubrificador? a) Capacete de segurança com cinta jugular. b) Unidades hidráulicas. c) Válvulas. d) Motores. e) Cilindros hidráulicos e pneumáticos. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico T u bu lações 2 Neste capítulo serão apresentadas as tubulações. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber sobre a classificação dos acessórios de tubulação; •• Entender sobre os acessórios rosqueados; •• Entender sobre os acessórios flangeados; •• Conhecer os fatores que influenciam na seleção de materiais. 16 2.1 Classificação dos acessórios de tubulação 2.1.1 Acessórios rosqueados Pode-se dar a seguinte classificação de acordo com as finalidades e tipos dos principais acessórios de tubulação: •• Fazer mudanças de direção em tubulações - Curvas RC, curvas RL, curvas de redução, joelhos e joelhos de redução; •• Fazer derivações em tubulações - tês normais, tês de 45º, tês de redução, peças em “Y”, cruzetas, selas, colares e anéis de reforço; •• Fazer mudanças de diâmetro em tubulações - Reduções concêntricas, reduções excêntricas e reduçõesbucha; •• Fazer ligações de tubos entre si - Luvas, uniões, flanges, niples e virolas; •• Fazer fechamento da extremidade de um tubo - tampões, bujões, flanges cegos; •• Os acessórios de tubulação podem também ser classificados de acordo com o sistema de ligação empregado; •• Acessórios rosqueados; •• Acessórios flangeados. Tubulações são os conjuntos de tubos e seus acessórios. Em indústrias de processamento, químicas, petroquímicas, refinarias de petróleo, o custo das tubulações pode representar 70% do custo dos equipamentos ou 25% do custo total da instalação. Podem ser aplicadas como: •• Distribuição de vapor para força e/ou para aquecimento; •• Distribuição de água potável ou de processos industriais; •• Distribuição de óleos combustíveis ou lubrificantes; •• Distribuição de ar comprimido; •• Distribuição de gases e/ou líquidos industriais. Os acessórios rosqueados, conforme apresenta a Figura 2.1, a seguir, são usados normalmente em tubulações prediais e em tubulações industriais secundárias (água, ar, condensado de baixa pressão etc.), todas até 4”. Esses acessórios também são utilizados em tubulações que, devido ao tipo de material ou serviço, são permitidas as ligações rosqueadas, tais como boa parte das tubulações de ferro fundido, ferro forjado, materiais plásticos, cobre, entre outras geralmente até o limite de 4”. O emprego desses acessórios está sujeito às mesmas exigências e limitações impostas às ligações rosqueadas para tubos. Hidráulica - básico 17 Bujão (cabeça redonda) Bujão (cabeça quebrada) Bujão (cabeça hexagonal) “Niple” (com encaixe sextavado) Joelho 90º (macho e fêmea) Figura 2.1 – Acessórios rosqueados. Figura 2.2 – Componentes de ligação flangeada. 2.1.2 Acessórios Flangeados Os acessórios flangeados fabricados principalmente de ferro fundido, são de uso bem mais raro do que os flanges e os acessórios dos outros tipos já citados. Os acessórios de ferro fundido são empregados em tubulações de grande diâmetro (adutoras, linhas de água e de gás) e baixa pressão, onde é necessária grande facilidade de desmontagem. Os acessórios flangeados de aço fundido, de uso bastante raro na prática, podem ser usados em tubulações industriais para uma grande faixa de pressões e temperaturas de trabalho, mas o seu emprego deve ser restringido apenas aos casos em que seja é indispensável uma grande facilidade de desmontagem ou a algumas tubulações com revestimentos internos, devido ao custo elevado, grande peso e volume, necessidade de manutenção e risco de vazamentos. ligação flangeada Uma ligação flangeada é composta de um par de flanges, uma junta de vedação e um jogo de parafusos. Flanges É o tipo de ligação de uso tipicamente industrial e seu emprego visa, principalmente, a facilidade de montagem e desmontagem dos componentes da tubulação. São empregadas principalmente em tubos de DN 50 (2”), mas nada impede que sejam utilizadas em linhas de menores diâmetros. Hidráulica - básico 18 Classi�cação das tubulações Tubulações dentro de instalações industriais Tubulações de processo Tubulações de utilidades Tubulações de transporte Tubulações de distribuição Tubulações de instrumentação Tubulações de drenagem Tubulações fora de instalações industriais Figura 2.3 – Classificação das tubulações. Tubos sem costura Tubos sem costura Laminação Extrusão Fundição Fabricação por solda Dia. Grandes Dia. Pequenos Figura 2.4 – Classificação segundo a forma de construção . Hidráulica - básico 19 Relembrando Neste capítulo foram apresentadas as tubulações. Além disso, vimos sobre a classificação dos acessórios de tubulação, entendemos sobre os acessórios rosqueados e, também, os flangeados. Conhecemos os fatores que influenciam na seleção de materiais. Pergunta Rápida 1. Tubulações são os conjuntos de tubos e seus acessórios. Em indústrias de processamento, químicas, petroquímicas, refinarias de petróleo, o custo das tubulações pode representar 70% do custo dos equipamentos ou 25% do custo total da instalação. Sobre tubulações, é correto afirmar que: a) Os acessórios flangeados, fabricados principalmente de ferro fundido, são de uso bem mais raro do que os flanges e os acessórios dos outros tipos. b) Acessórios rosqueados é o tipo de ligação de uso tipicamente industrial e seu emprego visa, principalmente, a facilidade de montagem e desmontagem dos componentes da tubulação. c) Os acessórios flangeados, são usados normalmente em tubulações prediais e em tubulações industriais secundárias. d) Os acessórios rosqueados são empregados em tubulações de grande diâmetro (adutoras, linhas de água e de gás) e baixa pressão, onde é necessária grande facilidade de desmontagem. e) Uma ligação rosqueada é composta de um par de flanges, uma junta de vedação e um jogo de parafusos. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico 20 2. A seleção adequada é um problema difícil visto que, na maioria dos casos, os fatores determinantes podem ser conflitantes entre si. O caso típico é corrosão versus custo. Os principais fatores que influenciam podem ser: I. Fluido conduzido – Natureza e concentração do fluido, impurezas ou contaminantes; pH; velocidade; toxidez; resistência à corrosão e possibilidade de contaminação. II. Condições de serviço – Temperatura e pressão de trabalho. III. Nível de tensões do material – O material deve ter resistência mecânica compatível com a ordem de grandeza dos esforços presentes. IV. Natureza dos esforços mecânicos – Tração; Compressão; Flexão; Esforços estáticos ou dinâmicos; Choques; Vibrações; Esforços cíclicos etc. Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta: a) I e II estão corretas. b) I, II e III estão corretas. c) I, II, III e IV estão corretas. d) I, II e IV estão corretas. e) I e IV estão corretas. Hidráulica - básico M an gu eiras 3 Neste capítulo serão apresentadas as mangueiras. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber sobre as linhas flexíveis para condução de fluidos; •• Entender sobre a classificação das mangueiras; •• Entender sobre as conexões para mangueiras; •• Conhecer as recomendações na hora de aplicá-las. 22 3.1 Linhas flexíveis para condução de fluidos 3.2 Classificação das mangueiras As linhas flexíveis para condução de fluidos são necessárias na maior parte das instalações onde a compensação de movimento e absorções de vibrações se fazem presentes. Um exemplo típico de linhas flexíveis são as mangueiras, cuja aplicação visa atender a três propostas básicas: •• Conduzir fluidos líquidos ou gases; •• Absorver vibrações; •• Compensar e/ou dar liberdade de movimentos. Basicamente, todas as mangueiras consistem em três partes construtivas: 1. Tubo Interno ou Alma de Mangueira: Deve ser construído de material flexível e de baixa porosidade, ser compatível e termicamente estável com o fluido a ser conduzido. 2. Reforço ou Carcaça: Considerado como elemento de força de uma mangueira, o reforço é quem determina a capacidade de suportar pressões. Sua disposição sobre o tubo interno pode ser na forma trançada ou espiralada. 3. Cobertura ou Capa: Disposta sobre o reforço da mangueira, a cobertura (Figura 3.1) tem por finalidade proteger o reforço contra eventuais agentes externos que provocam abrasão ou danificação do reforço. As especificações construtivas das mangueiras permitem ao usuário enquadrar o produto escolhido dentro dos seguintes parâmetros de aplicação: •• Capacidade de Pressão Dinâmica e Estática de trabalho; •• Temperatura Mínima e Máxima de trabalho; •• Compatibilidade química com ofluido a ser conduzido; •• Resistência ao meio ambiente de trabalho contra a ação do Ozônio (O3), raios ultravioleta, calor irradiante, chama viva, etc.; •• Vida útil das mangueiras em condições dinâmicas de trabalho; •• Raio Mínimo de curvatura; •• Meio ambiente de trabalho. Figura 3.1 – Cobertura da mangueira. Hidráulica - básico 23 3.3 Conexões para mangueiras 3.3.1 Conexões Reusáveis 3.3.2 Conexões Permanentes As conexões para mangueiras podem ser classificadas em dois grandes grupos: reusáveis e permanentes. Classificam-se como conexões reusáveis todas aquelas cujo sistema de fixação da conexão à mangueira permite reutilizar a conexão, trocando-se apenas a mangueira danificada. Apesar de ter um custo um pouco superior em relação às conexões permanentes, sua relação custo/ benefício é muito boa, além de agilizar a operação de manutenção e dispensar o uso de equipamentos especiais. As conexões reusáveis são fixadas às mangueiras: Classificam-se como conexões permanentes todas aquelas cujo sistema de fixação da conexão à mangueira não permite reutilizar a conexão quando ela se danifica. Esse tipo de conexão necessita de equipamentos especiais para montagem. As conexões permanentes podem ser fixadas às mangueiras pelas seguintes formas: •• Por interferência entre a conexão e a mangueira (Figura 3.2). •• Por meio de uma capa rosqueável (Figura 3.3), sem descascar a extremidade da mangueira (tipo NO-SKIVE). •• Conexões permanentes são as que necessitam descascar a extremidade da mangueira (tipo SKIVE). •• Conexões prensadas que não necessitam descascar a extremidade da mangueira (tipo NO-SKIVE). Figura 3.2 – Conexão fixada por interferência. Figura 3.3 – Conexão fixada por meio de capa rosqueada. Figura 3.4 - Conexão Permanente Tipo SKIVE. Figura 3.5 – Conexão permanente prensada. Hidráulica - básico 24 3.4 Recomendações na aplicação Ao projetar ou reformar um circuito de condução de fluidos, sempre que possível, tenha em consideração as seguintes recomendações: •• Evite ao máximo utilizar conexões e mangueiras: sempre que possível utilize tubos, pois a perda de carga é menor; •• Procure evitar ampliações ou reduções bruscas no circuito, para evitar o aumento da turbulência e temperatura; •• Evite utilizar conexões fora de padrão em todo o circuito e em especial as conexões (terminais) de mangueira, pois estas deverão ser trocadas com maior frequência nas operações de manutenção; •• Mesmo que aparentemente mais caras, procure especificar mangueiras que atendam os requisitos do meio ambiente externo de trabalho, evitando assim a necessidade de acessórios especiais tais como: armaduras de proteção, luva anti-abrasão, entre outros. Hidráulica - básico 25 Relembrando Neste capítulo foram apresentadas as mangueiras. Além disso, entendemos sobre a sua classificação, como se dá as suas conexões e, também, das recomendações na hora de sua aplicação. Pergunta Rápida 1. As linhas flexíveis para condução de fluidos são necessárias na maior parte das instalações onde a compensação de movimento e absorções de vibrações se fazem presentes. Quanto à classificação das mangueiras, estas podem ser: I. Capacidade de Pressão Dinâmica e Estática de trabalho. II. Temperatura Mínima e Máxima de trabalho. III. Compatibilidade química com o fluido a ser conduzido. IV. Resistência ao meio ambiente de trabalho contra a ação do Ozônio (O3), raios ultravioleta, calor irradiante, chama viva, etc. Estão corretas: a) I e II. b) I, II, III e IV. c) I, II e III. d) III. e) II e IV. 2. As conexões para mangueiras podem ser classificadas em dois grandes grupos: reusáveis e permanentes. A respeito desta informação, é correto afirmar que: a) Classificam-se como conexões reusáveis todas aquelas cujo sistema de fixação da conexão à mangueira permite reutilizar a conexão, trocando-se apenas a mangueira danificada. b) O custo das conexões permanentes é superior em relação às conexões reusáveis. c) Classificam-se como conexões reusáveis todas aquelas cujo sistema de fixação da conexão à mangueira não permite reutilizar a conexão quando ela se danifica. d) As conexões reusáveis necessitam de equipamentos especiais para montagem. e) Conexões reusáveis são as que necessitam descascar a extremidade da mangueira. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico M an ôm etros , reservatório h id ráu lico ou tan qu e 4 Neste capítulo serão apresentados os manômetros, reservatório hidráulico ou tanque. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber sobre a pressão manométrica; •• Entender o que é reservatório hidráulico ou tanque; •• Entender o funcionamento do reservatório hidráulico; •• Saber os tipos de respiros existentes do reservatório hidráulico. 27 4.1 Pressão manométrica Em indústrias conhecer a diferença entre pressão absoluta e pressão atmosférica é de grande utilidade. Muitos dos aparatos empregados para a medida de pressões utilizam a pressão atmosférica como nível de referência e medem a diferença entre a pressão real ou absoluta e a pressão atmosférica, denominando esse valor pressão manométrica. Tais aparatos recebem o nome de manômetros, conforme apresentado na Figura 4.1. A pressão manométrica se expressa seja acima ou abaixo da pressão atmosférica. Os manômetros que servem para medir pressões inferiores à atmosférica se chamam manômetros de vácuo ou vacuômetros. Os manômetros podem ser: •• Manômetro de mercúrio (extremidade aberta) •• Manômetro de mercúrio (extremidade fechada) Figura 4.1 - Manômetro. Figura 4.2 - Sistema hidráulico com aferição manométrica. Hidráulica - básico 28 4.2. Reservatório hidráulico ou tanque 4.2.1 Funcionamento do reservatório hidráulico A função de um reservatório hidráulico (Figura 4.4) é conter ou armazenar o fluido hidráulico de um sistema, além de auxiliar na troca de calor e na decantação das partículas contaminantes. Os reservatórios hidráulicos consistem em quatro paredes (geralmente de aço), uma base abaulada, um topo plano com uma placa de apoio, quatro pés, linhas de sucção, retorno e drenos, plugue do dreno, indicador de nível de óleo, tampa para respiradouro e enchimento, tampa para limpeza e placa defletora (Chicana). Quando o fluido retorna ao reservatório, a placa defletora impede que ele vá diretamente à linha de sucção (Figura 4.5). Isto cria uma zona de repouso onde as impurezas maiores sedimentam, o ar sobe à superfície do fluido e dá condições para que o calor, no fluido, seja dissipado para as paredes do reservatório. Todas as linhas de retorno devem estar localizadas abaixo do nível do fluido e no lado do defletor oposto à linha de sucção. 1. Placa de apoio; 2. Linha de sucção; 3. Tampa para respiradouro e enchimento; 4. Indicador de nível de óleo; 5. Tampa para limpeza; 6. Plug de dreno; 7. Placa detentora; 8. Linha de dreno; 9. Linha de retorno; 10. Base abaulada. 1 2 3 4 5 10 6 7 8 9 Figura 4.3 – Esquema de reservatório hidráulico. Figura 4.4 – Esquema de reservatório hidráulico. Hidráulica - básico 29 4.2.2 Visor de Nível 4.2.3 Filtro de ar e bocal de enchimento Sempre será necessário controlar o nível e a temperatura do fluido no reservatório. O nível é muito importante por diversos fatores: a perfeita alimentação da bomba, a eficiência na troca de calor, a garantia de que não aparecerá espuma no fluido. Já a temperatura deve ser controlada, pois ela é uma ferramenta na análise preventiva e preditiva contra falhas no sistema hidráulico. O visor de nível é o instrumento indispensável no controle dessas duas variáveis. A alimentação da bomba é feitapela pressão atmosférica, ou seja, o ar empurra o fluido para o interior da bomba, e para que o ar possa chegar ao interior do reservatório com qualidade exigida pelo sistema hidráulico, utiliza-se o filtro de ar. Ele retém as partículas contaminantes que danificam prematuramente os componentes do sistema. O filtro de ar também pode fazer a função de bocal de enchimento do reservatório (Figura 4.6). Figura 4.5 – Tipos de respiros de reservatório hidráulico. Hidráulica - básico 30 Relembrando Neste capítulo foram apresentados os manômetros, o reservatório hidráulico ou tanque. Além disso, vimos sobre a pressão manométrica, entendemos o que é reservatório hidráulico ou tanque, bem como o seu funcionamento. Conhecemos os tipos de respiros existentes do reservatório hidráulico. Pergunta Rápida 1. Em indústrias conhecer a diferença entre pressão absoluta e pressão atmosférica é de grande utilidade. Muitos dos aparatos empregados para a medida de pressões utilizam a pressão atmosférica como nível de referência e medem a diferença entre a pressão real ou absoluta e a pressão atmosférica, denominando esse valor pressão manométrica. Sobre esta informação é correto afirmar que: I. O aparelho utilizado para medir a pressão é o manômetro. II. A pressão manométrica se expressa seja acima ou abaixo da pressão atmosférica. III. Os manômetros que servem para medir pressões inferiores à atmosférica se chamam manômetros de vácuo ou vacuômetros. Estão corretas: a) Apenas I está correta. b) Apenas II está correta. c) Apenas III está correta. d) Todas estão corretas. e) Nenhuma está correta. 2. A função de um reservatório hidráulico é conter ou armazenar o fluido hidráulico de um sistema, além de auxiliar na troca de calor e na decantação das partículas contaminantes. Sobre os reservatórios hidráulicos, é correto afirmar que: a) Os reservatórios hidráulicos consistem em quatro paredes (geralmente de aço), uma base abaulada, um topo plano com uma placa de apoio, quatro pés, linhas de sucção, retorno e drenos. b) Não será necessário controlar o nível e a temperatura do fluido no reservatório. c) O nível não é muito importante. d) Já a temperatura não precisa ser controlada, pois ela é uma ferramenta na análise preventiva e preditiva contra falhas no sistema hidráulico. e) O visor de nível é o instrumento dispensável no controle dessas duas variáveis. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico A tu adores h id ráu licos 5 Neste capítulo serão apresentados os atuadores hidráulicos. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber o que são os atuadores lineares; •• Entender o que são os atuadores rotativos; •• Conhecer os cilindros, os amortecimentos dos cilindros e os seus tipos. 32 5.1 Definição de atuadores hidráulicos 5.2.1 Força do cilindro 5.2 Cilindros hidráulicos Os atuadores hidráulicos convertem a energia de trabalho em energia mecânica. Eles constituem os pontos nos quais toda a atividade visível ocorre, e são um dos principais elementos que devem ser considerados no projeto da máquina. Os atuadores hidráulicos são divididos, basicamente, em dois tipos: lineares e rotativos. Por meio do curso do cilindro, a energia de trabalho hidráulica é aplicada à área do seu pistão. O componente da pressão da energia de trabalho aplicada ao pistão será resistência que a carga oferece. Muitas vezes, é preciso conhecer qual é a pressão que deve ser aplicada no cilindro de certo tamanho para se desenvolver uma dada força na saída (Tabela 5.1). Ø Pistão Área Pistão Força do Avanço Volume de fluído descolado 10 bar 50 bar 90 bar 130 bar 170 bar 210 bar p/ 10 mm de curso mm cm² kgf ibf kgf ibf kgf ibf kgf ibf kgf ibf kgf ibf ml gal. imp 32 8,04 80 176 402 885 724 1595 1045 2302 1367 3011 1688 3718 8,04 .0018 40 12,57 1,26 277 638 1383 1131 2481 1634 3599 2137 4807 2640 5815 12,57 .0028 50 19,64 196 432 982 2163 1768 3894 2553 5623 3339 7355 4124 9064 19,64 .0043 63 31,18 312 687 1559 3434 2806 6181 4053 8927 5301 11676 6548 14423 31,18 .0069 80 50,27 503 1108 2513 5535 4524 9965 6635 14394 8546 18824 10557 23253 50,27 .0011 100 78,55 785 1729 3927 8650 7069 15570 10211 22491 13353 29412 16495 36332 78,55 .0173 125 122,72 1221 2689 6136 13516 11045 24328 15954 35141 20662 45951 25771 46761 122,7 .0270 160 201,06 2010 4427 10053 22143 18095 39857 26138 57573 34180 75286 42223 93002 201,1 .0442 200 314,16 3142 6921 15708 34599 28274 62277 40841 89958 53407 117636 65974 145317 314,2 .0691 Tabela 5.1 – Força de avanço teórica e volume deslocado. Os atuadores lineares são os cilindros. Eles transformam trabalho hidráulico em energia mecânica linear, a qual é aplicada a um objeto resistivo para realizar trabalho. Um cilindro consiste em uma camisa de cilindro, um pistão móvel e uma haste ligada ao pistão. Os cabeçotes são presos por meio de roscas, prendedores, tirantes ou solda (a maioria dos cilindros industriais usa tirantes). Conforme a haste se move para dentro ou para fora, ela é guiada por embuchamentos removíveis chamados de guarnições. O lado para o qual a haste opera é denominado lado dianteiro ou “cabeça do cilindro”. O lado oposto sem haste é o lado traseiro. Os orifícios de entrada e saída estão localizados nos lados dianteiro e traseiro. Hidráulica - básico 33 5.2.2 Curso do Cilindro 5.2.3 Volume do Cilindro 5.2.4 Velocidade da haste de um cilindro A distância através da qual a energia de trabalho é aplicada determina quanto trabalho será realizado. Essa distância é o curso do cilindro. Um cilindro pode ser usado para multiplicar uma força pela ação da pressão hidráulica agindo sobre a área do pistão. Quando se multiplica uma força hidraulicamente, se tem a impressão de que se está recebendo alguma coisa de graça. Parece que uma pequena força pode gerar uma força grande sob as circunstâncias certas, e que nada foi sacrificado. Isso é relativamente válido em um sistema estático. Mas, se a força deve ser multiplicada e deslocada ao mesmo tempo, alguma coisa deve ser sacrificada, nesse caso, à distância. Cada cilindro tem um volume (deslocamento), que é calculado multiplicando-se o curso do pistão, em cm, pela área do pistão. O resultado dará o volume em cm³. A velocidade da haste de um cilindro é determinada pela velocidade com que um dado volume de líquido pode ser introduzido na camisa para empurrar o pistão. A expressão que descreve a velocidade da haste do pistão é: Hidráulica - básico 34 5.2.5 Tipos Comuns de Cilindros A velocidade da haste de um cilindro é determinada pela velocidade com que um dado volume de líquido pode ser introduzido na camisa para empurrar o pistão. A expressão que descreve a velocidade da haste do pistão é: •• Cilindros de ação simples - Um cilindro no qual a pressão de fluido é aplicada em somente uma direção para mover o pistão, conforme é apresentada na Figura 5.1. •• Cilindro martelo - Um cilindro no qual o elemento móvel tem a mesma área da haste do pistão, conforme é apresentada na Figura 5.3. •• Cilindro telescópico ou de múltiplo estágio – Um cilindro com arranjo multitubular da haste, que provê um curso longo com uma camisa curta na retração, conforme é apresentada na Figura 5.5. •• Cilindro com retorno com mola - Um cilindro no qual uma mola recua o conjunto do pistão, conforme é apresentada na Figura 5.2. •• Cilindro de dupla ação - Um cilindro no qual a pressão do fluido é aplicada ao elemento móvel em qualquer uma, das direções. Veja a Figura 5.4, a seguir. Figura 5.1 - Cilindro de ação simples. Figura 5.3 – Cilindro martelo. Figura 5.5 – Cilindro telescópio ou de múltiplo estágio. Figura 5.2 – Cilindro comretorno com mola. Figura 5.4 – Cilindro de dupla ação. Hidráulica - básico 35 5.3 Amortecimentos dos cilindros 5.4 Atuadores rotativos Amortecimentos têm a função de proteger os cilindros contra choques excessivos, pois diminui o movimento do cilindro antes que chegue ao fim do curso. Podem ser instalados em ambos os lados de um cilindro (Figura 5.6). Um amortecimento consiste em uma válvula de agulha de controle de fluxo e um plugue ligado ao pistão. O plugue de amortecimento pode estar no lado da haste (nesta posição ele é chamado de colar), ou pode estar no lado traseiro (onde é chamado de batente de amortecimento). Conforme o pistão do cilindro se aproxima do seu fim de curso, o batente bloqueia a saída normal do líquido e obriga o fluido a passar pela válvula de controle de vazão. Nessa altura, algum fluxo escapa pela válvula de alívio de acordo com a sua regulagem. O fluido restante adiante do pistão é expelido através da válvula controle de vazão e retarda o movimento do pistão. A abertura dessa válvula determina a taxa de desaceleração. Na direção inversa, o fluxo passa pela linha de by-pass da válvula de controle de vazão onde está a válvula de retenção ligada ao cilindro. Como regra geral, os amortecimentos são colocados em cilindros cuja velocidade da haste exceda a 600 cm/min. Daqui em diante serão mostrados os atuadores rotativos. Esses mecanismos são compactos, simples e eficientes. Eles produzem um torque alto e, requerem pouco espaço e montagem simples. O oscilador hidráulico é um atuador rotativo com campo de giro limitado. Um tipo muito comum de atuador rotativo é chamado de atuador de cremalheira e pinhão. Esse tipo especial de atuador rotativo fornece um torque uniforme em ambas as direções e através de todo o campo de rotação. De um modo geral, aplicam-se atuadores em indexação de ferramental de máquina, operações de dobragem, levantamento ou rotação de objetos pesados, funções de dobragem, posicionamento, dispositivos de usinagem, atuadores de leme, entre outros. Os atuadores rotativos são utilizados para manuseio de material, máquina ferramenta, maquinaria de borracha e plástico, equipamento móbil, robótica, comutação de válvula e marinha comercial/militar. Figura 5.6 – Amortecimento de cilindro. Hidráulica - básico 36 Relembrando Neste capítulo foram apresentados os atuadores hidráulicos. Além disso, vimos sobre os atuadores lineares, que são os cilindros, bem como os atuadores rotativos. Conhecemos os amortecimentos dos cilindros e os seu tipos. Pergunta Rápida 1. Os atuadores hidráulicos convertem a energia de trabalho em energia mecânica. Eles constituem os pontos nos quais toda a atividade visível ocorre, e são um dos principais elementos que devem ser considerados no projeto da máquina. Os atuadores hidráulicos são divididos, basicamente, em dois tipos: lineares e rotativos. Sobre os tipos de atuadores lineares, que são os cilindros, é correto afirmar que: a) Cilindros de ação simples são os quais a pressão de fluido é aplicada em somente uma direção para mover o pistão. b) Cilindro martelo é o qual a pressão de fluido é aplicada em somente uma direção para mover o pistão. c) Cilindro de dupla ação é o qual a pressão de fluido é aplicada em somente uma direção para mover o pistão. d) Cilindro com retorno de mola é o qual a pressão de fluido é aplicada em somente uma direção para mover o pistão. e) Cilindro telescópio é o qual a pressão de fluido é aplicada em somente uma direção para mover o pistão. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico 37 2. Sobre os cilindros, analise as sentenças a seguir: I. Os Cilindros hidráulicos transformam trabalho hidráulico em energia mecânica linear, a qual é aplicada a um objeto resistivo para realizar trabalho. II. Um cilindro consiste em uma camisa de cilindro, um pistão móvel e uma haste ligada ao pistão. III. Os cabeçotes são presos por meio de roscas, prendedores, tirantes ou solda (a maioria dos cilindros industriais usam tirantes). IV. Cada cilindro tem um volume (deslocamento), que é calculado multiplicando-se o curso do pistão, em cm, pela área do pistão. O resultado dará o volume em cm³. Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta: a) I, II e III estão corretas. b) I e II estão corretas. c) I, II, III e IV estão corretas. d) II, III e IV estão corretas. e) III e IV estão corretas. Hidráulica - básico B om bas 6 Neste capítulo serão apresentadas as bombas. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber o que são as máquinas lineares operatrizes; •• Entender como são classificadas as bombas; •• Entender como as bombas são especificadas; •• Saber quais os seus possíveis defeitos e as causas mais prováveis. 39 6.1 Máquinas hidráulicas operatrizes 6.2 Classificação das bombas Máquinas hidráulicas operatrizes, são máquinas que recebem energia potencial (força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte dessa potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro. Portanto, o uso de bombas hidráulicas ocorre sempre que há a necessidade de aumentar a pressão de trabalho de uma substância líquida contida em um sistema, a velocidade de escoamento, ou ambas. Devido a grande diversidade das bombas existentes, adotaremos uma classificação resumida, dividindo-as em dois grandes grupos, conforme são apresentadas na Figura 6.1. •• Bombas centrífugas ou turbo-bombas, também conhecidas como hidrodinâmicas ou como deslocamento não positivo (fluxo contínuo); •• Bombas volumétricas ou hidráulicas, também conhecidas como de deslocamento positivo (fluxo pulsante). A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, que permitindo que a pressão atmosférica force o fluido do tanque, por meio da linha de sucção a penetrar na bomba. A bomba passará o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do sistema hidráulico. bombas As bombas são utilizadas nos circuitos hidráulicos para converter energia mecânica em energia hidráulica. Saída Hidrostática deslocamento positivo Hidrodinâmica deslocamento não-positivo Saída Entrada Válvula Figura 6.1 - Bomba de deslocamento positivo e de deslocamento não-positivo. Hidráulica - básico 40 6.2.1 Bombas Centrífugas ou de deslocamento não positivo 6.2.2 Bombas Volumétricas ou de deslocamento positivo Nas bombas centrífugas, ou turbo-bombas, a movimentação do fluido ocorre pela ação de forças que se desenvolvem em sua massa, em consequência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o que recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga. Daí o seu nome mais usual (Figura 6.2). São bombas de deslocamento não-positivo usadas para transferir fluidos e cuja única resistência é criada pelo peso do fluido e do atrito. Nas bombas centrífugas, o poder de deslocamento de fluido reduz quando aumenta a resistência. Em função da direção do movimento do fluído dentro do rotor, essas bombas se dividem em: •• Centrífugas Radiais (puras): A movimentação do fluído se dá do centro para a periferia do rotor, no sentido perpendicular ao eixo de rotação; •• Centrífugas de Fluxo Misto (hélico-centrífugas): O movimento do fluido ocorre na direção inclinada (diagonal) ao eixo de rotação; •• Centrífugas de Fluxo Axial (helicoidais): O movimento do fluido ocorre paralelo ao eixo de rotação. Também chamadas de bombas hidrostáticas, a movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bombaque o obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas).Dá-se o nome de volumétrica porque o fluido, de forma sucessiva, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluído dá-se na mesma direção das forças a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo. Como nas bombas hidrostáticas a saída do fluido independe da pressão, com exceção de perdas e vazamentos, praticamente todas as bombas necessárias para transmitir força hidráulica em equipamento industrial, em maquinaria de construção e em aviação são do 1 2 3 4 5 6 7 Figura 6.2 – Vistas lateral e frontal do caracol de uma bomba centrífuga. 1. Zona de alta pressão; 2. Coletor em Caracol ou Voluta; 3. Bocal de saída; 4. Pás do rotor; 5. Zona de baixa pressão; 6. Caracol; 7. Eixo. Hidráulica - básico 41 tipo hidrostático. As bombas volumétricas produzem fluxos de forma pulsativa, porém, sem variação de pressão no sistema. As Bombas Volumétricas dividem-se em: •• Êmbolo ou Alternativas (pistão, diafragma, membrana); •• Rotativas (engrenagens, lóbulos, palhetas, helicoidais, fusos, parafusos, peristálticas). Figura 6.3 – Bomba alternativa. Figura 6.4 – Bomba rotativa. Hidráulica - básico 42 Termos hidráulicos mais usados em bombeamento: Termos Significados Altura de sucção (AS) Desnível geométrico (altura em metros), entre o nível dinâmico da captação e o bocal de sucção da bomba.* Altura de recalque (AR) Desnível geométrico (altura em metros), entre o bocal de sucção da bomba e o ponto de maior elevação do fluido até o destino final da instalação (reservatório, etc.). Altura manométrica total (AMT) AMT = Altura Sucção + Altura Recalque + Perdas de Carga Totais (Tubulações/Conexões e Acessórios) Altura total exigida pelo sistema, na qual a bomba deverá ceder energia sufi ciente ao fluido para vencê-la. Leva-se em consideração os desníveis geométricos de sucção e recalque e as perdas de carga por atrito em conexões e tubulações. Unidades mais comuns: mca, Kgf/cm², Lbs/Pol². Onde: 1 Kgf/ cm² = 10 mca = 14,22 Lbs/Pol² Perda de carga nas tubulações Atrito exercido na parede interna do tubo quando ocorre a passagem do fluido pelo seu interior. É mensurada obtendo- se, por meio de coeficientes, um valor percentual sobre o comprimento total da tubulação, em função do diâmetro interno da tubulação e da vazão desejada. Perda de carga localizada nas conexões Atrito exercido na parede interna das conexões, registros, válvulas, entre outros, quando acontece a passagem do fluido. É mensurada obtendo-se, por meio de coeficientes, um comprimento equivalente em metros de tubulação, definido em função do diâmetro nominal e do material da conexão. Comprimento da tubulação de sucção Extensão linear em metros de tubo utilizados na instalação, desde o injetor ou válvula de pé até o bocal de entrada da bomba. Comprimento da tubulação de recalque Extensão linear em metros de tubo utilizados na instalação, desde a saída da bomba até o ponto final da instalação. Cavitação Fenômeno físico que ocorre em bombas centrífugas no momento em que o fluido sugado por ela tem sua pressão reduzida, atingindo valores iguais ou inferiores a sua pressão de vapor. Com isso, formam-se bolhas que são conduzidas pelo deslocamento do fluido até o rotor onde implodem ao atingirem novamente pressões elevadas. Essas bolhas de ar são arrastadas pelo fluxo e condensam voltando ao estado líquido bruscamente quando passam pelo interior do rotor e alcançam zonas de alta pressão. No momento dessa troca de estado, o fluido já está em alta velocidade dentro do rotor, o que provoca ondas de pressão de tal intensidade que superam a resistência à tração do material do rotor, podendo arrancar partículas do corpo, das pás e das paredes da bomba, inutilizando-a com pouco tempo de uso, e, consequentemente, causando sua queda de rendimento. * Obs.: Em bombas centrífugas normais, instaladas ao nível do mar e com fluído bombeado a temperatura ambiente, esta altura não pode exceder 8 metros de coluna d’agua (8 mca). Quadro 6.1 - Termos hidráulicos mais usados em bombeamento. Hidráulica - básico 43 6.3.8 Vazão Vazão é a quantidade de fluido que a bomba deverá fornecer ao sistema. Defeitos em bombas Causas mais prováveis Bomba funciona, mas não há recalque. Vazão e/ou pressão nulas ou insuficientes » A tubulação de sucção e a bomba não estão completamente cheias de água; » Profundidade de sucção elevada (maior que 8 metros para centrífugas normais); » Entrada de ar pela tubulação de sucção; » Válvula de pé presa, parcial ou totalmente entupida, ou subdimensionada; » Motor com sentido de rotação invertido; » Altura de recalque maior que aquela para a qual a bomba foi indicada; » Tubos de sucção e recalque de pequeno diâmetro (excesso de pressão com pouca vazão); » Rotor da bomba furado ou entupido; » Junta defeituosa provocando entrada de ar; » Corpo da bomba furado ou entupido; » Selo mecânico com vazamento; » Viscosidade do fluido diferente da indicada. Bomba com corpo superaquecido » A canalização de sucção e a bomba estão vazias ou com pouca água; » Especificação errada; » Eixos desalinhados (bombas mancalizadas); » Rotor raspando na carcaça; » Mancais ou rolamentos defeituosos; » Motor com sentido de rotação invertido; » Altura de recalque maior que aquela para qual a bomba foi indicada; » Canalização de recalque entupida. Mancal com corpo superaquecido » Rolamentos com falta ou excesso de lubrificação; » Lubrificante inadequado ou com excesso de uso; » Eixo torto ou desalinhado; » Rolamentos montados com excesso de pressão (interferência); » Rotação de uso acima da especificada em projeto. Motor elétrico não gira » Eixo empenado ou preso; » Energia elétrica deficiente (queda da voltagem ou ligação inadequada); » Rotor raspando na carcaça; » Mancais ou rolamentos defeituosos ou sem lubrificação; » Motor em curto ou queimado. Quadro 6.2 – Defeitos em bombas e suas causas mais prováveis. unidades mais comuns M3 /H, L/H, L/M, L/S ONDE: 1 M3 /H = 1000 L/H = 16.67 L/M = 0.278 L/S. Hidráulica - básico 44 Relembrando Neste capítulo serão apresentadas as bombas. Além disso, entendemos como elas são classificadas e especificadas. Vimos quais os possíveis defeitos e as causas mais prováveis que podem ocorrer nas bombas. Pergunta Rápida 1. O uso de bombas hidráulicas ocorre sempre que há a necessidade de aumentar a pressão de trabalho de uma substância líquida contida em um sistema, a velocidade de escoamento, ou ambas. Sobre bombas, analise as sentenças a seguir: I. As bombas são utilizadas nos circuitos hidráulicos para converter energia mecânica em energia hidráulica. II. A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, que permitindo que a pressão atmosférica force o fluido do tanque, por meio da linha de sucção a penetrar na bomba. III. A bomba passará o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do sistema hidráulico. Estão corretas: a) I e II. b) I, II e III. c) Apenas I. d) Apenas II. e) II e III. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico 45 2. A movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que o obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). A respeito dos tipos de bombas, é correto afirmar que: a) Dá-se o nome de centrífuga porque o fluido, de forma sucessiva, ocupa e desocupaespaços no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluído dá-se na mesma direção das forças a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo. b) As bombas centrífugas produzem fluxos de forma pulsativa, porém, sem variação de pressão no sistema. c) Nas bombas centrífugas, ou turbo-bombas, a movimentação do fluido ocorre pela ação de forças que se desenvolvem em sua massa, em consequência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o que recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga. Daí o seu nome mais usual. d) Bombas volumétricas, ou turbo-bombas são bombas de deslocamento não-positivo usadas para transferir fluidos e cuja única resistência é criada pelo peso do fluido e do atrito. e) Nas bombas volumétricas, o poder de deslocamento de fluido reduz quando aumenta a resistência. Hidráulica - básico Filtros de ar/óleo 7 Neste capítulo serão apresentados os filtros de ar e de óleo. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber qual a importância de um filtro; •• Conhecer o indicador de filtro; •• Saber quais os elementos filtrantes; •• Conhecer a válvula by pass do filtro; •• Entender o que é filtro de ar e de óleo. 47 7.1 Filtro e sua importância Todos os fluidos hidráulicos contêm certa quantidade de contaminantes. A necessidade do filtro, no entanto, não é reconhecida na maioria das vezes, pois o acréscimo desse componente particular não aumenta, de forma aparente, a ação da máquina. Mas o profissional experiente de manutenção concorda que a grande maioria dos casos de mau funcionamento dos componentes e sistemas é causada por contaminação. A contaminação causa problemas nos sistemas hidráulicos uma vez que interfere no fluido, que tem quatro funções: 1. Transmitir energia; 2. Lubrificar peças internas que estão em movimento; 3. Transferir calor; 4. Vedar folgas entre peças em movimento. A grande maioria dos casos de mau funcionamento de componentes e sistemas é causada por contaminação do fluido hidráulico. As máquinas podem estar equipadas com os melhores filtros disponíveis no mercado, e eles podem estar posicionados no sistema no lugar em que a sua aplicação é otimizada. Mas, se os filtros não são trocados quando estão contaminados, o dinheiro gasto com a sua aquisição e instalação é perdido. O filtro que fica contaminado depois de um dia de trabalho, e que é trocado 29 dias depois, por exemplo, fornece fluido não filtrado durante 29 dias. Um filtro não pode ser melhor do que permite a sua manutenção. É através de um dispositivo chamado indicador de filtro que se conhece o momento que se deve trocar o filtro. A contaminação interfere em três dessas funções, com a transmissão de energia vedando pequenos orifícios nos componentes hidráulicos. Nessa condição, a ação das válvulas não é apenas imprevisível e improdutiva, mas também insegura. Devido à viscosidade, atrito e mudanças de direção, o fluido hidráulico gera calor durante a operação do sistema. Quando o líquido retorna ao reservatório, transfere calor às suas paredes. As partículas contaminantes interferem no esfriamento do líquido, por formar um sedimento que torna difícil a transferência de calor para as paredes do reservatório. Provavelmente, o maior problema com a contaminação num sistema hidráulico é que ela interfere na lubrificação. A falta de lubrificação causa desgaste excessivo, resposta lenta, operações não sequenciadas, queima da bobina do solenóide e falha prematura do componente. A função de um filtro é remover impurezas do fluido hidráulico. Isso é feito forçando o fluxo do fluido a passar por um elemento filtrante que retém a contaminação. Os elementos filtrantes são divididos em tipos de profundidade e de superfície. Atenção As partículas de sujeira podem fazer com que máquinas caras e grandes falhem. A contaminação interfere nos fluidos hidráulicos. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Hidráulica - básico 48 7.2 Indicador de filtro Um indicador de filtro mostra a condição de um elemento filtrante, conforme está apresentado na Figura 7.1. Ele indica quando o elemento está limpo, quando precisa ser trocado ou se está sendo utilizado o desvio. Um tipo comum de indicador de filtro consiste em uma hélice, um indicador e um mostrador, que é ligado à hélice. A operação de um indicador de filtro depende do movimento do pistão de desvio. Quando o elemento está limpo, o pistão do desvio fica completamente assentado, e o indicador mostra o sinal limpo. Durante o seu movimento, o pistão gira a hélice que posiciona o manômetro indicando a necessidade de limpeza. Se o elemento de filtro não é limpo quando necessário, o diferencial de pressão continuará a crescer. O pistão continuará a se mover e desviará o fluido. Nesse instante, será indicada a condição de desvio , conforme está apresentada na Figura 7.2, a seguir. Mostrador Limpo Hélice Filtro indicador Indicador Desvio nec essi ta limp eza Limpo Figura 7.1 – Filtro indicador. Necessita limpeza Desvio Desvio nec essi ta limp eza Limpo Desvio nec essi ta limp eza Limpo Figura 7.2 – Funcionamento do indicador do filtro. Hidráulica - básico 49 7.3 Filtro de ar Nas bombas, a alimentação é feita pela pressão atmosférica, ou seja, o ar empurra o fluido para o interior delas. Para que o ar possa chegar ao interior do reservatório com a qualidade exigida pelo sistema hidráulico, utiliza-se o filtro de ar. Ele retém as partículas contaminantes que danificam prematuramente os componentes do sistema. O ar atmosférico, que é comprimido para ser utilizado, traz em sua composição uma série de partículas de impurezas e umidade. Após a compressão do ar, essas partículas se concentram, e somam-se a elas partículas de óleo em quantidades que variam de acordo com o tipo de compressor utilizado. Essa mistura torna o ar impróprio para sua utilização sem uma filtragem adequada. Cada aplicação tem um grau de filtragem ideal, que deve garantir o bom funcionamento dos equipamentos que serão utilizados. Até mesmo para a obtenção de um produto final de qualidade, deve-se levar sempre em consideração esse fator. Também é importante lembrar que quanto melhor for a filtragem, melhor é o desempenho e maior a confiabilidade e as possibilidades de aproveitar ao máximo a vida útil dos equipamentos, além de minimizar as paradas para manutenção. A maior parte das paradas de máquina está relacionada ao travamento de válvulas, portanto, investir na qualidade do ar significa reduzir drasticamente os custos envolvidos com a manutenção corretiva. Muitas vezes, a qualidade do ar não é considerada, e os problemas de mau funcionamento acabam associados à qualidade dos equipamentos pneumáticos, principalmente às válvulas e atuadores. Se o ar carrega muita umidade ou impurezas em excesso, esses equipamentos perdem a lubrificação, travam ou desgastam suas vedações, gerando vazamentos, paradas de máquinas e até mesmo acidentes. Qualidade do ar utilizado A qualidade do ar utilizado é o fator mais importante para o bom funcionamento dos equipamentos. Sendo o ar a matéria-prima utilizada nessa tecnologia, sua qualidade deve ser a melhor e mais adequada possível à sua utilização. Figura 7.3 – Filtro de ar comprimido. Hidráulica - básico 50 Outra característica dos filtros de ar, dependendo do modelo, é que eles podem retirar a água presente no ar na forma de vapor para adequar a umidade máxima permitida pelos fabricantes dos componentes. São conhecidos comosecadores de ar. excesso de umidade O excesso de umidade também provoca oxidação da tubulação de ar, gerando mais impurezas no sistema. Devido a tudo isso, a garantia de qualidade do ar deve ser sempre considerada como o primeiro e mais importante passo no dimensionamento de um sistema pneumático. Hidráulica - básico 51 Relembrando Neste capítulo foram apresentados os filtros de ar e de óleo. Além disso, sabemos a importância de um filtro e, conhecemos o indicador de filtro e para que serve. Sabemos quais são os elementos filtrantes e conhecemos a válvula by pass e entendemos o que é filtro de ar e de óleo. Pergunta Rápida 1. Todos os fluidos hidráulicos contêm certa quantidade de contaminantes. A necessidade do filtro, no entanto, não é reconhecida na maioria das vezes, pois o acréscimo desse componente particular não aumenta, de forma aparente, a ação da máquina. Mas o profissional experiente de manutenção concorda que a grande maioria dos casos de mau funcionamento dos componentes e sistemas é causada por contaminação. A respeito desta informação, é correto afirmar que: a) As partículas de sujeira podem fazer com que máquinas caras e grandes falhem. b) A contaminação não interfere nos fluidos hidráulicos. c) A função de um filtro é remover impurezas do tambor hidráulico. d) As partículas de sujeira não causam falhas. e) Válvula de desvio by pass é a única responsável em reter a contaminação do fluido. 2. A contaminação causa problemas nos sistemas hidráulicos uma vez que interfere no fluido, que tem como funções: I. Transmitir energia. II. Lubrificar peças internas que estão em movimento. III. Transferir calor. IV. Vedar folgas entre peças em movimento. Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta: a) I, II e III estão corretas. b) I, II, III e IV estão corretas. c) I e II estão corretas. d) II, III e IV estão corretas. e) III e IV estão corretas. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico V álvu las 8 Neste capítulo serão apresentadas as válvulas. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber o que são válvulas; •• Conhecer os tipos de válvulas. 53 8.1 Definição de válvulas 8.2 Tipos de válvulas Devido à multiplicidade de funções, existe uma grande variedade de tipos e subtipos de válvulas, cuja escolha depende não só das características da operação, como também da natureza do fluido, condições de pressão, temperatura e forma de acionamento. Os tipos de válvulas são subdivididos de acordo com suas funções gerais. São elas: •• Válvulas de controle de fluxo; •• Válvulas de retenção; •• Válvulas de controle direciona; Figura 8.1 – Válvulas de controle de fluxo. Figura 8.2 – Válvula de retenção. Figura 8.3 – Válvula de controle direcional. VálVulas São dispositivos largamente utilizados na indústria, em linhas de tubulações que se destinam à diferentes propósitos, tais como: garantir a segurança da instalação e dos operadores, permitir a realização de manutenções e substituições de elementos da instalação e, principalmente, estabelecer e controlar a pressão e escoamento de fluidos em tubulações.. Hidráulica - básico 54 •• Válvulas de controle de pressão; Figura 8.4 – Válvulas de controle de pressão. •• Válvula solenóide. Figura 8.5 – Válvula solenoide. Hidráulica - básico 55 Relembrando Neste capítulo serão apresentadas as válvulas. Além disso, conhecemos os tipos de válvulas existentes. Pergunta Rápida 1. Válvulas são dispositivos largamente utilizados na indústria, em linhas de tubulações que se destinam à diferentes propósitos, tais como: garantir a segurança da instalação e dos operadores, permitir a realização de manutenções e substituições de elementos da instalação e, principalmente, estabelecer e controlar a pressão e escoamento de fluidos em tubulações. A respeito dessa informação, é correto afirmar que: a) Devido à multiplicidade de funções, existe uma grande variedade de tipos e subtipos de válvulas, cuja escolha depende só das características da operação, e da natureza do fluido. As condições de pressão, temperatura e forma de acionamento não interferem. b) Devido à multiplicidade de funções, existe pouca variedade de tipos e subtipos de válvulas, cuja escolha depende só das características da operação. c) Válvula solenoide e válvula de pressão são alguns tipos existentes de válvulas. d) Válvula de controle de pressão e válvula de controle direcional são alguns tipos de válvulas existentes. e) Válvula de retenção é o único tipo de válvula existente. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico A coplam en tos h id ráu licos 9 Neste capítulo serão apresentados os acoplamentos hidráulicos. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber o que são acoplamentos hidráulicos; •• Conhecer as suas funções; •• Saber como os acoplamentos hidráulicos se classificam; •• Saber onde se aplicam os acoplamentos hidráulicos; •• Entender sobre a montagem, lubrificação e falhas nos acoplamentos. 57 9.1 Definição de acoplamento hidráulico 9.2 Classificação Acoplamento é um conjunto formado por elementos de máquina, empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvore, conforme está apresentado na Figura 9.1. As suas funções são: •• Unir dois eixos, transmitindo torque e rotação; •• Compensar desalinhamentos; •• Absorver choques e vibrações; •• Atuar como fusível mecânico. Os acoplamentos hidráulicos situam-se entre os acoplamentos comutáveis quando possuem variador de velocidade e torque, que absorvem desalinhamentos e choques, pelo seu aspecto construtivo. O elemento de transmissão de torque e rotação é o óleo, que é acionado pela força centrífuga e lançado contra as pás das rodas externas (motrizes) e a interna (movida). O atrito fluido é o que permite essa transmissão de movimentos. Possui duas partes principais: 1. Uma roda de bomba, funcionando como impulsor. 2. Uma roda de turbina, funcionando como rotor. A roda da bomba é acionada pelo motor, e em virtude do efeito da força centrífuga, o líquido é submetido a uma pressão na periferia exterior. O óleo que foi jogado para a periferia do acoplamento arrasta a roda de turbina que está acoplada ao eixo acionado. No instante da partida, não existe uma carga sobre o eixo acionado, e o motor parte livre, 1 2 3 Figura 9.1 – Aplicação de acoplamentos. 1. Motor; 2. Acoplamento; 3. Bomba d`água. Hidráulica - básico 58 alcançando sua rotação de regime, enquanto o eixo acionado vai sendo arrastado suave e gradativamente. Por esse motivo os acoplamentos são usados em transmissões de altas potências. Tipo de quantidade Características Quantidade insuficiente » O escorregamento será maior do que o previsto. » A máquina poderá não partir. » Caso partir, a temperatura de trabalho será alta, podendo romper constantemente o bujão fusível e/ou danificar os retentores. Quantidade em excesso » Comporta-se quase como um acoplamento rígido; » Diminui-se o torque de aceleração do motor; » A amperagem do motor permanece alta por mais tempo, aumentando o consumo; » A máquina pode não partir. Em caso de sobrecarga da máquina, o motor não estará protegido; » O motor aquece mais. Quadro 9.1 - Importância da carga de fluido nos acoplamentos 9.3 Aplicação 9.4 Montagem dos acoplamentos O acoplamento hidráulico é amplamente utilizado em ventiladores, bombas, geradores eólicos entre outras aplicações. Os principais cuidados durante a montagem dos acoplamentos são: •• Colocar os flanges a quente sempre que possível; •• Evitar a colocação dos flangespor meio de golpes: usar prensas ou dispositivos adequados; •• O alinhamento das árvores deve ser o melhor possível mesmo que sejam usados acoplamentos elásticos, pois durante o serviço ocorrerão os desalinhamentos a serem compensados; •• Fazer a verificação da folga entre flanges e do alinhamento e concentricidade do flange com a árvore; •• Certificar-se de que todos os elementos de ligação estejam bem instalados antes de aplicar a carga. Figura 9.2 - Acoplamento hidráulico de ventilador. Figura 9.3 - Acoplamento hidráulico de ventilador. Hidráulica - básico 59 9.5 Lubrificação de acoplamentos 9.6 Falhas em acoplamentos Os acoplamentos que requerem lubrificação, geralmente não necessitam de cuidados especiais. O melhor procedimento é o recomendado pelo fabricante do acoplamento ou pelo manual da máquina. No entanto, algumas características de lubrificantes para acoplamentos flexíveis são importantes para uso geral: •• Ponto de gota – 150oC ou acima; •• Baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por centrifugação; •• Deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais bem refinados de alta qualidade; •• Não deve corroer o aço ou deteriorar o neoprene (material das guarnições). Acoplamentos possuem elementos flexíveis que vão se deformar para acomodar o desalinhamento entre eixos. Um modo comum de falha é a ruptura das lâminas por fadiga devido à operação com desalinhamento maior que o admissível. A rotação do acoplamento faz com que as tensões sejam cíclicas, o que pode originar falhas por fadiga. A lubrificação é um item crítico para um acoplamento de engrenagens. Deficiência de lubrificação causa desgaste rápido dos dentes. Máquinas de alta rotação podem apresentar vibração elevada se a lubrificação insuficiente levar ao travamento dos dentes, pois o acoplamento passa a trabalhar como um acoplamento rígido, sem capacidade de acomodar o desalinhamento que possa existir. Figura 9.4 - Acoplamento hidráulico I. Figura 9.5 - Acoplamento hidráulico II. Hidráulica - básico 60 Relembrando Neste capítulo foram apresentados os acoplamentos hidráulicos. Além disso, conhecemos as suas funções. Vimos como eles se classificam e onde se aplicam. Entendemos sobre montagem, lubrificação e falhas nos acoplamentos. Pergunta Rápida 1. Acoplamento é um conjunto formado por elementos de máquina, empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvore. A respeito dessa informação, analise as seguintes sentenças: I. Os acoplamentos hidráulicos situam-se entre os acoplamentos comutáveis quando possuem variador de velocidade e torque, que absorvem desalinhamentos e choques, pelo seu aspecto construtivo. II. O elemento de transmissão de torque e rotação é o óleo, que é acionado pela força centrífuga e lançado contra as pás das rodas externas (motrizes) e a interna (movida). O atrito fluido é o que permite essa transmissão de movimentos. III. Possui duas partes principais: Uma roda de bomba, funcionando como impulsor e uma roda de turbina, funcionando como rotor. IV. A roda da bomba é acionada pelo motor, e em virtude do efeito da força centrífuga, o líquido é submetido a uma pressão na periferia exterior. Estão corretas as sentenças: a) I, II e III. b) I e II. c) I, II, III e IV. d) II e IV. e) II, III e IV. 2. Sobre falhas nos acoplamentos, analise as sentenças a seguir: a) Acoplamentos possuem elementos inflexíveis que vão se deformar para acomodar o desalinhamento entre eixos. b) Um modo incomum de falha é a ruptura das lâminas por fadiga devido à operação com desalinhamento maior que o admissível. c) A rotação do acoplamento faz com que as tensões sejam cíclicas, o que pode originar falhas por fadiga. d) A lubrificação não é considerado um item crítico para um acoplamento de engrenagens. e) Deficiência de lubrificação causa desgaste lento dos dentes. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Hidráulica - básico V ed ação 10 Neste capítulo será apresentada a vedação. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber o que são retentores; •• Conhecer as juntas; •• Conhecer os anéis ou O’Rings; •• Conhecer os selos mecânicos e saber onde são usados e quais as suas partes. 62 10.1 Retentores Responsáveis por evitar vazamentos, os retentores, as juntas e os anéis em “O” existem para se deformar e assim promover a vedação. Apesar de serem peças extremamente baratas, possuem uma grande importância ao evitar a perda de lubrificação e impedir que a sujeira (barro, que quando seco é chamado de terra) penetre no interior de componentes extremamente caros. A grande maioria dos problemas relacionados aos dispositivos de vedação é devido à falta de cuidado na hora da montagem. A saber: •• Sempre instale os retentores com as gravações em sua face voltadas para fora; •• Todo eixo deve ser chanfrado ou ter seus cantos arredondados. Isso evita que o retentor tenha o seu lábio de vedação danificado. É muito importante protegê-lo de todas as possíveis superfícies perigosas, tais como cantos vivos, roscas, entalhados e chavetas; •• Quando o retentor tiver que passar por um entalhado ou um rasgo de chaveta, é necessário usar uma proteção; •• Observar se o eixo apresenta depósitos, oxidação, amassados, rebarbas ou outros defeitos que possam prejudicar o lábio de vedação; •• Cuidado para não instalar o retentor inclinado; •• Lubrificar sempre o lábio de vedação com óleo ou graxa, evitando assim que o retentor trabalhe a seco nos instantes iniciais; •• O dispositivo de montagem deve se apoiar o mais perto possível do diâmetro externo. Caso contrário, poderá danificar a carcaça do retentor; •• Não bater com martelo no retentor. Use um dispositivo intermediário; •• Sempre que desmontar qualquer conjunto (câmbio, motor, caixa de direção, etc.), deve-se substituir o retentor mesmo não apresentando vazamento; •• Deve-se ficar atento ao estado do eixo e alojamento (desgaste, machucados, rebarbas, etc.); •• Não fazer uso de cola. O retentor já é construído de tal forma, que seu diâmetro externo já vem na medida a fim de se obter uma boa fixação e vedação estática. Figura 10.1 - Retentor I. Figura 10.2 - Retentor II. Hidráulica - básico 63 10.2 Juntas As juntas devem ser de algum material mais macio que as superfícies a unir para promover a vedação se acomodando às irregularidades e imperfeições das superfícies. Normalmente, são feitas de um papel especial, chamado de papelão hidráulico. Em locais onde há necessidade, as juntas podem ter outros materiais como: borracha, amianto, metal ou uma combinação destes. As juntas devem ser instaladas sem colas. A não ser em casos especiais nos quais o fabricante recomenda o contrário. Ao montar qualquer componente, sempre utilize juntas novas e verifique se a espessura da junta antiga (medindo em um lugar onde a velha não foi esmagada) é a mesma da que está sendo instalada. •• Verifique se as superfícies a unir estão limpas e planas removendo qualquer imperfeição com uma lixa fina. •• Sempre desaperte e aperte os parafusos de maneira cruzada e em etapas. Utilize o torque de aperto correto. Veda-juntas são para utilizar em caso de emergência quando a junta não está em mãos e é necessário reaproveitar a antiga. Caso não possa ser reaproveitada, deve-se comprar em lojas de vedações o papelão hidráulico para você mesmo fazer a sua junta. Em alguns lugares, (como na união das carcaças de vários motores), a precisão necessária é muito grande, e pelo fato da junta se deformar no momento do aperto, é utilizada a junta líquida, uma espécie de cola que substitui a junta nesses casos.
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