Aula 5 - Atuadores rotativos - Motores Hidráulicos

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Prof. João Charles 
Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos 
Atuadores Rotativos - Motores Hidráulicos 
AULA 5 
joaocharles72@gmail.com 
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Motores Hidráulicos 
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Atuadores Rotativos 
Osciladores Hidráulicos: 
Motores Hidráulicos 
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O que é motor hidráulico: 
 É um atuador rotativo que tem por função básica 
converter a energia hidráulica em energia mecânica 
sob a forma de torque e rotação. 
 
 Construtivamente o motor se assemelha a uma 
bomba e existem casos em que o elemento pode 
trabalhar ora como motor, ora como bomba 
hidráulica. 
 
 Assim como as bombas, os motores podem ser 
unidirecionais ou bidirecionais, além da 
possibilidade de trabalharem com vazão fixa ou 
variável. 
Motores Hidráulicos 
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Características 
Motores Hidráulicos 
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Tipos 
Motores Hidráulicos 
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Formas construtivas 
Motores Hidráulicos 
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• Ao especificar e dimensionar motores hidráulicos, a primeira variável a ser 
buscada deve ser o torque (momento de torção). 
 
• Os motores hidráulicos normalmente são utilizados onde há necessidade de 
elevado torque e potência com rotações relativamente baixas, substituindo os 
motores elétricos, que necessitam de redutores de velocidade nesse caso. 
 
 
• São aplicados também quando necessita-se de reversões rápidas de rotação ou 
controle apurado de velocidade. 
 
• A relação peso/potência é bem menor que o elétrico. Para cada HP de potência 
um motor elétrico pesa em torno de 13,6 kg e o hidráulico 5,4kg. 
 
Motores Hidráulicos 
Especificação e Dimensionamento 
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Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos Motores Hidráulicos 
Definições 
• Deslocamento (Vd): É a quantidade de fluido que o MH recebe para completar uma 
rotação, ou então, a capacidade de uma câmara multiplicada pelo número de câmaras 
que o mecanismo contém. Esse deslocamento normalmente é expresso em em cm³/rot 
ou litros/rot. 
 
• Torque (Mt): Em um MH é possível ter torque mesmo sem movimento, pois ele só 
acontecerá quando o torque gerado for suficiente para vencer o atrito e a resistência à 
carga. É expresso em Nm. 
 
 A Pressão necessária num MH depende do torque e do deslocamento. Um motor com 
grande deslocamento desenvolve um certo torque com menos pressão que com um 
pequeno deslocamento. 
Tabela 1: considerando uma carga constante 
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• Para especificar e dimensionar motores hidráulicos, a primeira variável a ser 
buscada deve ser o torque (momento de torção). 
Motores Hidráulicos 
a) Momento Torçor aplicado: 
(S.I.) 
(S.L.) 
b) Rotação: 
(S.I.) 
Especificação e Dimensionamento 
onde: 
Mt ou Tr = momento torçor [Nm] 
F = força [N] 
R = raio da polia [m] 
Vd = volume de absorção [m³/rot] 
n = rotação [rps] 
v = velocidade da carga [m/s] 
Q = vazão absorvida [m³/s] 
N ou Pu = potência útil de saída [W] 
S = deslocamento da carga [m] 
∆p = pressão efetiva [Pa] ou [N/m²] 
Ẇ = taxa de trabalho [Nm ou J] 
ηm = rendimento mecânico. 
ηv = rendimento volumétrico 
ηg = (ηm . ηv) = rendimento global 
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Especificação e Dimensionamento 
Motores Hidráulicos 
(S.I.) 
(S.L.) 
c) Vazão absorvida 
d) Potência útil na saída do eixo do motor 
(S.I.) 
(S.L.) 
onde: 
Mt ou Tr = momento torçor [Nm] 
F = força [N] 
R = raio da polia [m] 
Vd = volume de absorção [m³/rot] 
n = rotação [rps] 
v = velocidade da carga [m/s] 
Q = vazão absorvida [m³/s] 
N ou Pu = potência útil de saída [W] 
S = deslocamento da carga [m] 
∆p = pressão efetiva [Pa] ou [N/m²] 
Ẇ = taxa de trabalho [Nm ou J] 
ηm = rendimento mecânico. 
ηv = rendimento volumétrico 
ηg = (ηm . ηv) = rendimento global 
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Rendimento Volumétrico 
Vazão geométrica = vazão efetivamente utilizada 
(Qa = Vd.n + Qf) 
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Rendimento Mecânico 
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Potências útil e de acionamento e Rendimento Global 
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Exemplo de Tabela para seleção de motores hidr. (Bosch Rexroth) 
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Exemplo de Tabela para seleção de motores hidr. (Bosch Rexroth) 
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1) Em determinado projeto é requerido no eixo do motor hidráulico (MH) um torque de 
510 Nm sob uma pressão p = 340 bar . Também é solicitada na polia do motor hidráulico 
uma rotação de 3200 rpm, com v= 91% e m =80%. Com base na tabela do fabricante de 
MH encontre o deslocamento volumétrico especificado e calcule a vazão absorvida pelo MH, 
em lpm, e a potência de saída no eixo, em kW e compare com os valores tabelados. 
Exercícios de aplicação 
2) Especificar um motor hidráulico que atenda ao sistema representado na figura abaixo, 
apresentando as seguintes características: tempo de deslocamento da carga t= 10 segundos, 
pressão p = 350 bar,  m= 92% e  v= 95%. 
Determine: 
 
a) O momento de torção (Nm) 
b) O número de rotações por minuto (rpm) 
c) Com base no Torque calculado, use a tabela do fabricante 
 de motores e encontre o volume de absorção desse motor. 
 Com isso, calcule a vazão absorvida pelo sistema (lpm). 
d) Com os dados disponíveis, calcule a pressão (bar) que deve ser 
 ajustada na válvula de alívio para que o motor hidr. obtenha o momento de torção requerido. 
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Referências