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Literatura 02 - Introdução aos Sistemas Óleo-Hidráulicos

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708022 - Literatura 02
Introdução aos Sistemas Hidráulicos
de Potência – Fluid Power
Professor
Richard de Medeiros Castro, MSc.
LASPHI
Laboratório de Automação e Simulação de Sistemas
Pneumáticos e Hidráulicos
Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
FORMAS DE ENERGIA HIDRÁULICA PNEUMÁTICA ELÉTRICA MECÂNICA
Fontes de energia
(Acionamento)
Motor elétrico
Motor de combustão
Acumulador de pressão
Motor elétrico
Motor de combustão
Reservatório (vaso de
pressão)
Redes elétricas
Baterias
Motor elétrico
Motor de combustão
Força por peso
Força tensora (mola)
Elementos 
Transmissores de 
energia
Tubulações e
mangueiras
Tubulações e
mangueiras
Condutores ou cabos
elétricos Campo
eletromagnético
Peças mecânicas
(alavanca, eixos, etc.)
Transporte de energia Líquidos Ar comprimido Elétrons (corrente elétrica) Corpos rígidos e elásticos
Densidade de força
Grande (altas pressões,
grandes forças e
pequeno volume
construtivo
Relativamente pequeno
e pressões baixas
Pequeno (comparação da 
relação peso-potência –
motor elétrico com motor 
hidráulico).
Grande, abrangência e
distribuição do volume
construtivo por vezes
mais desfavorável do que
a hidráulica
Influenciamento 
contínuo (aceleração e 
desaceleração)
Muito bom através da
pressão e vazão
Bom através da pressão
e vazão
Bom até ótimo comando e 
regulagem elétrica
Bom
Tipos de movimentos 
dos acionamentos de 
saída
Movimento linear e de
rotação através de
cilindros e motores
hidráulicos, facilmente
atingíveis.
Movimento linear e de
rotação através de
cilindros e motores
hidráulicos, facilmente
atingíveis.
Predominantemente mov.
de rotação e mov. linear:
solenóides (pequenas
forças e cursos pequenos)
Movimento linear e
rotacional
Comparações qualitativas entre as formas de 
ENERGIA
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Definição:
Contextualização – Fluid Power
Definição:
Contextualização – Fluid Power
Definição:
Aplicações – Fluid Power
Energia eólica
Definição:
Aplicações – Fluid Power
Definição:
Aplicações – Fluid Power
Definição:
Aplicações – Fluid Power
../../../VIDEOS TÉCNICOS/APLICAÇÕES PNEUMÁTICAS/Pie_Production_Line[baixavideos.com.br].f4v
Definição:
Aplicações – Fluid Power
Definição:
Contextualização – Fluid Power
Definição:
Contextualização – Fluid Power
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Definição:
Contextualização – Fluid Power
Definição:
Arquitetura – Fluid Power
Definição:
Arquitetura – Fluid Power
Definição:
Arquitetura – Fluid Power
Definição:
Sistema Hidráulico de Potência
É um conjunto de elementos físicos
associados que, utilizando um fluido
como meio de transferência de
energia, que permite a transmissão e
controle de forças e movimentos.
Um SH, é o meio em que uma forma
de energia de entrada é convertida e
condicionada de modo a se ter como
saída energia mecânica útil.
Neste processo ocorrem várias
conversões de energia, deixando o
sistema com baixo rendimento,
havendo a necessidade de cautela
no dimensionamento dos
componentes. Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Motor hidráulico
Cilindro
Válvula de fluxo
Válvula de retenção
Válvula direcional
Válvula limitadora de pressão
Bomba
Filtro
Reservatório
Conversão 
de Energia
Controle 
de Energia
Conversão 
de Energia
Composição:
Sistema Hidráulico de Potência
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
A combinação apropriada dos
componentes, cada qual com
características operacionais
distintas, permite tratar o
sistema como uma
associação de grupos 
de componentes 
com funções bem definidas
de conversão, controle e
limitação de energia.
Figura 01: Unidades principais dos sistemas hidráulicos de potência
Definição:
Unidades de Conversão e Limitação
A unidade de conversão primária (UCPH)
é composta pelos componentes que
produzem vazão de fluido e são capazes
de manter a pressão: as bombas
hidráulicas. O fluido (matéria – massa de
óleo) é bombeado e conduzido com
energia (vazão e pressão) através de
tubulações até a de limitação e controle
composta pelas válvulas hidráulicas.
Na UCP, a energia mecânica de entrada é
convertida em energia hidráulica, ou seja,
potência hidráulica.
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
1 1hP p Q=
Essa forma de energia transferida ao
fluido hidráulico, ao ser transmitida a
unidade de conversão secundária, é
intermediada pela unidade de limitação
e controle (ULC), através das válvulas.
Finalmente essa energia de fluido é
transferida a unidade de conversão
secundária (UCS), convertendo em
energia mecânica.
Energia
Mecânica
• Força e velocidade
• Torque e rotação
Campo de aplicação
Sistemas Hidráulicos de Potência
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Os sistemas hidráulicos possuem características que os tornam
especialmente recomendados para uma série de aplicações, entre elas
destacam-se dois grandes grupos:
 Hidráulica Estacionária
 Hidráulica Mobil
Ex: Retroescavadeira
Ex: Prensas hidráulicas
Campo de aplicação
Sistemas Hidráulicos de Potência
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
• Máquinas operatrizes, prensas,
robôs industriais;
• Siderurgia, comportas e represas,
pontes móveis), geração de
energia e extração mineral;
• Tratores, guindastes, máquinas
agrícolas, carros, etc..;
• Aplicações navais (controle do
leme, guindastes, etc..);
• Controle de aeronaves, trens de
aterrisagem, simuladores de voo,
disjuntores de centrais elétricas;
• Processadores de lixos urbanos,
manutenção de redes elétricas, etc...
Campo de aplicação
Sistemas Hidráulicos de Potência
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Equipamentos de testes
Supensão automotiva Ensaio de tração Deformação de aros 
automotivos
Acionamento hidrostático
para teste de giro
Teste dinâmico em 
mola
Resistência de juntas 
por solda
Simuladores de voo
Medição de alongamento de 
chassi com sistema de visão
Características
Sistemas Hidráulicos de Potência
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Relevantes (Vantagens)
• Baixa relação peso/potência
(aplicações aeronáuticas);
• Resposta rápida (inversão de
movimentos);
• Variação contínua de força e
velocidade nos atuadores (sistema
analógico);
• Controle de sistemas rápidos;
• Movimento preciso em sistemas lentos;
• Segurança à sobrecarga;
• Componentes lubrificados pelo próprio
fluido;
• Capacidade de armazenar energia
(acumuladores);
• Custo elevado; relação a sist.
Mecânicos e Elétricos;
• Perdas por vazamentos internos e
externos;
• Compressibilidade, embora pequena,
pode afetar;
• Presença de ar (bolhas - cavitação)
provoca movimento pulsante nos
atuadores;
• Baixo rendimento devido à perda de
carga nas canalizações e nos
componentes;
• Alterações na temperatura, altera a
viscosidade do óleo, (perdas por
vazamentos.
Limitações (Desvantagens)
../../../VIDEOS TÉCNICOS/MOTOR ELÉTRICO - MOTOR HIDRÁULICO/Motor hidraulico - motor elétrico.jpg
Histórico
Apanhado da Evolução Histórica
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
A energia fluídica já vem sendo
utilizada a centenas de anos. As 1ª
rodas d’água foram construídas
por volta de 200 a.C.,
perdurando seu uso até os dias
com sua evolução técnica nas
turbinas hidráulicas.
Em 1600, Johannes Kleper,
desenvolveu a bomba de
engrenagem;
Em 1640, Blaise Pascal,
enunciou o princípio da prensa
hidráulica (hidrostática);
Em 1763, James Watt construiu
a máquinaa vapor;
Em 1795, Joseph Bramah
efetivou o principio de pascal
construindo a primeira prensa
hidrostática.
Histórico
Apanhado da Evolução Histórica
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Em 1845, William George
Armstrong desenvolveu na
Inglaterra várias máquinas
hidrostáticas empregados na
indústria naval.
No século XX, os sistemas de
transmissão hidráulicos – foram
afetadas pelos acionamentos
elétricos;
A partir de 1900, Eli Janney deu um
novo impulso aos sistemas
hidráulicos substituindo o meio de
transmissão de energia, de água
para óleo, reduzindo os problemas de
lubrificação.
Em 1910, Hele Shaw introduziu a
primeira máquina de pistões radiais
utilizando óleo como fluido operante;
Em 1950, Jean Mercier construiu o
primeiro acumulador
hidropneumático;
Em 1958, Blackburn, Lee e
Shearer, desenvolveram os
primeiros componentes hidráulicos
para o controle contínuo, um novo
campo da hidráulica chamado de
servo-hidráulica separando-se da
hidráulica convencional;
Histórico
Apanhado da Evolução Histórica
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Em 1980, iniciaram-se os primeiros trabalhos com
fluidos especiais (sintéticos), devido aos problemas
decorridos da crise do petróleo e em função das
exigências ambientais.
A partir dessa data também começaram a surgir
também os componentes de sistemas utilizando
tecnologias de novos materiais e os acessórios
hidráulicos para a automação industrial, como os
transdutores lineares, de pressão e vazão entre
outros.
Válvulas
proporcionais
Fluidos sintéticos
Vazão
Pressão
Transd. Linear
Fundamentação Hidromecânica
Unidades Fundamentais
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Relação entre as unidades
Fundamentação Hidromecânica
Unidades Fundamentais
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
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Relação entre as unidades
Fundamentação Hidromecânica
Unidades Fundamentais
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Relação entre as unidades
Tabela 01: Comparação das variáveis de força, vazão e potência entre os principais sistemas de potência
Fundamentação Hidromecânica
Relação entre Cilindro x Reservatório
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Pressão
Em termos de hidrostática, define-se pressão
como sendo a FORÇA exercida pelo fluido por
unidade de ÁREA do recipiente que o contém.
Sua unidade no S.I é dada em N/m2 ou Pa,
embora seja comum ainda a utilização de
unidades como o Atm, bar, Kgf/cm2, Lbf/pol2
(PSI), entre outras.
Desde modo com a definição de pressão é
possível conhecer a força que um fluido
confinado exerce contra as paredes de um
reservatório, sabendo a sua massa
específica e a altura que ele atinge (pressão
hidrostática), ou para manter um sistema em
equilíbrio, se tratando de cilindros
hidráulicos.
Cilindro Hidráulico
Reservatório de Fluido
A
gm
A
F
P
.
==
HgP = ..
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
O fundamento da hidrostática está
baseada na lei de Pascal, onde
determina que “se uma força externa for
aplicada sobre uma parcela de área de um
fluido confinado, a pressão decorrente
será transmitida integralmente a todo o
fluido e a área do recipiente que o contém”.
Quando se admite que o fluido é
incompressível, uma perturbação local de
pressão é transmitida integralmente a
todo fluido.
 A lei de
Pascal
( )
( )
( )2
2
m
N
mN A
F
P =
Princípio de Pascal Aplicação do princípio de Pascal
(Elevador de Cargas)
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Em um elevador de cargas, o cilindro
hidráulico de atuação é comandado
manualmente através de um macaco hidráulico,
apresentado conforme figura anterior.
Considerando o sistema sem perdas e que o
retorno do cilindro hidráulico seja feito pela ação
da gravidade, calcule:
Exemplo numérico
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
a)A força necessária em
N, para o operador
iniciar o processo de
levantamento, para Ø1
e Ø2, respectivamente
de 15 mm e 60 mm e
s1 = 70 mm.
b)Para um curso máximo
de 250 mm, determine
o nº de vezes para o
movimento da alavanca
para atingir esse curso.
1500kg
Dimensões da alavanca
a = 350 mm e b = 50 mm
RESOLUÇÃO - item a)
21 2
1 2
]cte [N/m
F F
P
A A
= = =
4
.
.
4
. 22
2
1
1
d
gm
d
F

=
4
6
807,91500
4
5,1 22
1


=
 
F
NF 341,9191 =
• Alavanca
0
5
530
341,919 F
+
=
NFoperador 33,131=
• Equilíbrio das pressões
0 1
0
1
0
( ) 0
( )
My
F a b F b
F a b
F
b
=
 + −  =
 +
=

Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Exemplo numérico (cont.)
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
RESOLUÇÃO - item b)
Vimos que uma pequena força F1 é suficiente
para vencer grandes cargas como F2. Por outro
lado, como se está se adimitindo que o fluido é
incompressível, para um dado deslocamento
da carga, o volume deslocado nos dois
cilindros será o mesmo, portanto, s1 e s2 seráo
diferentes, sendo sua relação determinada
também pelas razões das áreas:
21
VV =
2211
.. AsAs =
4
6.
.
4
5,1.
.7
2
2
2 
s=
cms 43,02 = mms 3,42 =
Igualdade nos volumes
4
6.
.25
4
5,1.
.
22
1

=s
7
400
=vezes
on
21
VV =
2211
.. AsAs =
cms 4001 
Para um curso máximo do cilindro maior
igual a 250 mm
Considerando que o atuador menor possui um
deslocamento máximo de 70 mm.
60 vezes
(cont.)
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Multiplicador de pressão
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
Os multiplicadores de pressão são
dispositivos que convertem fluido de baixa
pressão em alta pressão, isto é, intensificam a
pressão de um sistema hidráulico. Seu
principio de funcionamento baseia-se em uma
relação de áreas conforme figura. Sua
vantagem é adicionamento de pressão ao
circuito sem utilizar potência do sistema.
11
.APF =
A força de deslocamento é dada pelo produto
entre pressão de entrada P1 e a área maior do
êmbolo A1. Essa força F, que é transmitida
pelo sistema e quando relacionada com a área
menor, gera uma pressão maior P2.
2211
.. APAP =
21
FF =

Igualdade das forças – união dos êmbolos 
( )
( ). ( )
600
P bar Q pm
N kW=
Potência adicionada: amplificação através da
energia desenvolvida pela multiplicação da
pressão.
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
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Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
O multiplicador será utilizado em um sistema
óleo-hidráulico em que a pressão gerada
pelo circuito na entrada do acumulador é de
65 Kgf/cm2. Os diâmetros d1 e d2 são
respectivamente 200 e 75 mm. Determine a
pressão de saída gerada pelo booster em
Lbf/pol2 (PSI) e a potência fornecida ao
circuito, considerando uma vazão máxima do
sistema de 0,02 m3/min.
Exemplo numérico 1 (cont.)
4
5,7.
.
4
20.
.65
2
2
2 
P=
179,44
4,202420
2
=P
oucmkgfP 22 22,462=
PSIP 19.67022 =PSIcmkgf 5,141
2 =
600
2022,462 
=N
600
)().(
)(
pmQBarP
kWN

=
 Potência fornecida
kWN 4,15
WattsN 15410=
Wcv 5,7351 =
kWN 41,15=
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
Empilhador hidráulico
. [N.m]W F y=Trabalho
. . . [N.m]E m g y F y= =Energia
.
. [N. W]
F y m J
N F v
t s s
= = = =

Potência
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático– Movimento Linear
t
V
Q

=Vazão 
pApF .=Força 
p
p
A
Q
ApvFN ... ==
vA
t
yAV
Q p
p
.
).(
=

=
Potência
QpNh .=
Exemplificação (01)
Um cilindro hidráulico está em extensão.
Desprezando as perdas nas linhas de
transmissão e válvulas de controle,
determine:
a) A força de carga, F (N);
b) A taxa de fluxo de retorno, QT (lpm);
c) A velocidade do pistão, v (m/s);
d) A pot. mec. produzida pelo cilindro, Nm (kW);
e) A pot. hidráulica de saída da bomba, Nh (kW).
Dados:
Pressão da linha: 200bar
Vazão da bomba: 40lpm
Diâmetro do êmbolo: 100mm
Diâmetro da haste: 70mm
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
Exemplificação (02) - Regenerativo
Um cilindro hidráulico está em extensão.
Desprezando as perdas nas linhas de
transmissão e válvulas de controle,
determine:
a) A força de carga, F (N);
b) A taxa de fluxo na entr. e saí. Qin e Qout (lpm);
c) A velocidade do pistão, v (m/s);
d) A pot. mec. produzida pelo cilindro, Nm (kW);
e) A pot. hidráulica de saída da bomba, Nh (kW).
Dados:
Pressão da linha: 200bar
Vazão da bomba: 40lpm
Diâmetro do êmbolo: 100mm
Diâmetro da haste: 70mm
Resolução
a) A força de carga
F (N);
Como P1 = P2
Portanto,
1 1 2 2. .F p A p A= −
. 1 1 2 2. .resF p A p A= −
( )
2
5 5 2 21
. 1 2200.10 200.10 .
4 4
res
d
F d d
  
=  −   − 
 
( )
2
5 5 2 2
.
0,1
200.10 200.10 . 0,1 0,07
4 4
resF
  
=  −   − 
 
. 79.969,02resF N= 79,97F kN
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento Linear
Exemplificação (02) – (cont)
Resolução
b) Taxa de fluxo, Qin e Qout (lpm);
Sabe-se que: (Eq. (01)
(Eq. (02)
De acordo com a figura a velocidade pode ser
determinada através
da vazão volumétrica:
Introduzindo a equação da velocidade na
equação 2 (Eq. 02), tem-se:
in b outQ Q Q= +
out in bQ Q Q= −
Q
v
A
=
1 2
in outQ QQv
A A A
= = =
1
2
out out b
A
Q Q Q
A
=  −
1
b
out
Q
Q
R
=
−
1
2
( )relação de áreas
A
R
A
=
Como:
( )
2
2 2
40
0,1
4 1
0,1 0,07
4
outQ


=
 
 
− 
 − 
 
 
1
b
out
Q
Q
R
=
−
41,63outQ lpm=
40 41,63 81,63in b out inQ Q Q Q lpm= +  = + =
c) A velocidade do pistão, v (m/s);
Como:
1
inQv
A
=
2
81,63
60000
0,1
4
v

=

. 0,173 /regv m s =
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Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento rotativo
Acionamento 
hidrostático
Deslocamento (Vd) e Vazão (Q)
Acionamento Hidrostático consiste na
transmissão de movimentos rotativos
através de sistemas hidráulicos,
utilizando-se de bombas e motores com
princípios hidrostáticos.
Princípio hidrostático
Motor hipotético
(palhetas)
Com mov. do rotor, em um giro de 360º, o
volume de fluido deslocado (Vd) a
montante e a jusante da palheta, para um
perímetro médio 2π (d /2), será:
( )3. .=dV A d m rot
Sendo, ω [rad/s] a velocidade angular e v
= ω . (d/2) a velocidade tangencial média
em d/2, a vazão será de acordo com a eq.
da continuidade,
( )3. . Q . .
2
 
=  =  
 
d
Q v A A m s
Sabendo que ω [rad/s] = 2π n (com n em
rps), Qb (Q1 - bomba) e Qm (Q2 - motor hid.
serão obtidas,
1 1 1.nQ V= 2 2 2.nQ V=
(Eq. 1)
(Eq. 2)
(Eq. 3) (Eq. 4)
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento rotativo
Acionamento hidrostático
Torque e (T) e potência (N)
Sabendo que o torque aplicado ao eixo
é dado por F x d/2, e que a força nesse
caso é a resultante do ∆p agindo sobre a
alavanca, tem-se,
Finalmente, as potências requeridas
na bomba e no motor hidráulico,
definidas e termos de torques e
velocidades angulares, serão,
respectivamente,
Introduzindo as eq. 3 e 4 (anterior),
sendo ω =2π.n, as potências podem
ser expressas, da mesma forma que
para a prensa hidrostática (N = P.Q)
Nesse caso considera-se o rendimento do
sistema (η = 100%), devido a η = N2/N1 = 1
1
1 1 1. .
2
 
=   
 
d
T A p
2
2 2 2. .
2
 
=   
 
d
T A p
Em concordância com a Eq. 1 (anterior)
A= Vd/π.d, tem-se que:
1 1
1
.
2
V p
T


= 2 2
2
.
2
V p
T


=
Motor hidráulico
Bomba
1 1 1.N T = 2 2 2.N T =
1 1 1.N Q p=  2 2 2.N Q p= 
Departamento de Engenharia Mecânica e Automação
Prof. MSc. Richard de Medeiros Castro
Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento rotativo
Acionamento hidrostático
Exemplo numérico (pag. 95 – Livro de Fundamentos)
A talha hidrostática da figura deve elevar uma barra
de aço com massa m = 1910 kg á velocidade de 26,3
cm/s. O motor utilizado para acionar a polia possui um
deslocamento volumétrico V2 = 200 cm
3/rot.
Considerando uma rotação do motor elétrico igual a
1750 rpm, determine:
a) A pressão (p) do sistema em
bar;
b) A rotação (n2) em rpm;
c) A vazão (Q) e o deslocamento
da bomba (Vg) em lpm e
cm3/rot.;
d) Os torques na bomba (T1) e no
motor hidráulico (T2) em Nm;
e) A potência (N) do motor
elétrico em kW.
a) A pressão (p) do sistema em bar;
Sabe-se que a pressão é gerada
pela carga, perda de pressão nas
canalizações e por atritos. Neste
caso, considerando apenas a carga,
tem-se que:
Lembra-se que:
De acordo com a equação do torque
sobre o braço da alavanca, tem-se:
Resolução
F m g
P
A A

= =
Cons. g = 9,81 m/s2
indeterminado 
.
2
gV p
T


 =
( )
2 2
0,1
1910 9,81 936,85 .
2
d d
T F T m g
T T N m
   
=   =     
   
=    =
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Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento rotativo
Acionamento hidrostático
Exemplo numérico (Cont.)
a) A pressão (p) do sistema em bar;
Com e tendo conhecimento do
tamanho do motor hidráulico, ou seja, do Vg,
pode-se determinar, a pressão:
b) A rotação (n2) em rpm;
De acordo com os dados do
problema, tem-se a velocidade
tangencial, que é de 26,3 cm/s.
Resolução:
2 936,85 .T N m=
6
2
. 200.10
936,85
2 2
gV p p
T
 
− 
=  =
229464089,75 /p N m = 294,64p bar  =
Sabe-se que ω [rad/s] = 2π.n (com n em
rps) e que a veloc.
tang. = ω . r,
Determina-se a
rotação do motor
hidráulico n2.
c) A vazão (Q) e o deslocamento da bomba
(Vg) em lpm e cm
3/rot.;
Para este caso, Q1 = Q2, ou seja, não existem
perdas volumétricas citadas para a bomba e o
motor hidráulico.
2v n r=  
0,263 2 0,05 0,836n n rps=    =
2 50,17n rpm =
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Fundamentação Hidromecânica
Princípio Hidrostático – Movimento rotativo
Acionamento hidrostático
Exemplo numérico (Cont.)
Resolução:
c) A vazão (Q) e o deslocamento da bomba
(Vg) em lpm e cm
3/rot.;
Deslocamento geométrico (Vg)
Para um motor elétrico girando a 1500 rpm:
1 2 2.gQ Q V n= =
3
6
1 1,672.10
m
Q
s
−=
1 10Q lpm =
1 1 1.nQ V=
6
1
1750
1,672.10 .
60
V− =
8 3
1 5,73.10 / rot .V m
−=
3
1 5,73 / rot .V cm=
c) Os torques na bomba (T1) e no motor
hidráulico (T2) em Nm;
T2 já determinado anteriormente, para obter o
valor da pressão.
O torque do motor elétrico necessário para a
movimentação da bomba hidráulica, será:
2 936,85 .T N m=
6 5
1
5,73.10 294,64.10
2
T

− 
 =1 1
1
.
2
V p
T


=
1 26,84T Nm =
e) A potência (N) do motor elétrico em kW.
ou 1 1 1.N Q p= 1 1 1.N T =
1 1
1750
26,84 2 . 5
60
N N kW=   
6
1 2 200.10 .0,836Q Q
−= =
708022 - Literatura 02
Introdução aos Sistemas Hidráulicos
de Potência – Fluid Power
Professor
Richard de Medeiros Castro, MSc.
LASPHI
Laboratório de Automação e Simulação de Sistemas
Pneumáticos e Hidráulicos
Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

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