Cilindros hidráulicos

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Atuadores Lineares 
 
Disciplina: Hidráulica 
Atuadores Lineares 
Atuadores são equipamentos capazes de converter energia hidráulica em energia 
mecânica. O movimento de força é transmitido linearmente. São utilizados nas 
mais diversas aplicações e segmentos, como os exemplos abaixo: 
-Robótica 
-Máquinas para conformação de metal 
-Máquinas da indústria de plásticos e borracha 
-Linhas de produção de automóveis e eletrônicos, entre outros. 
Os sistemas hidráulicos podem ser descritos em três operações básicas: 
 
GERAÇÃO CONTROLE ATUAÇÃO 
Este estudo concentra-se na categoria final, a de atuação e aplicação de 
equipamentos atuadores. 
Atuadores Lineares 
Atuadores Lineares 
Tipos e Simbologia 
Cilindro de simples ação e retorno por mola - um cilindro no qual uma mola 
recua o conjunto do pistão. 
Atuadores Lineares 
Tipos e Simbologia 
Cilindro de simples ação e retorno pela força da carga - um cilindro no qual 
uma força externa recua o conjunto do pistão. 
Atuadores Lineares 
Tipos e Simbologia 
Cilindro de simples ação e retorno pela força da carga - um cilindro no qual a 
pressão do fluido é aplicada ao elemento móvel em qualquer uma das direções. 
Atuadores Lineares 
Tipos e Simbologia 
Cilindro de dupla ação com amortecimento de fim de curso 
Atuadores Lineares 
Choque Hidráulico Quando a energia de trabalho hidráulica que está movendo 
um cilindro encontra um obstáculo (como o final de curso de um pistão), a inércia 
do líquido do sistema é transformada em choque ou batida, denominada de 
choque hidráulico. Se uma quantidade substancial de energia é estancada, o 
choque pode causar dano ao cilindro. 
 
 
Amortecimentos Para proteger os cilindros contra choques excessivos, os 
mesmos podem ser protegidos por amortecimentos. O amortecimento diminui o 
movimento do cilindro antes que chegue ao fim do curso. Os amortecimentos 
podem ser instalados em ambos os lados de um cilindro. 
Amortecedores de fim de curso 
Atuadores Lineares 
Amortecedores de fim de curso 
Atuadores Lineares 
Cilindro de haste dupla – Mesma força e velocidade em ambos sentidos para 
uma dada pressão e vazão do fluido. 
Tipos e Simbologia 
Cilindro telescópico ou de múltiplo estágio – um cilindro com arranjo 
multitubular da haste, que provê um curso longo com uma camisa curta na 
retração, muito utilizado em operações que exijam elevação de cargas a grandes 
alturas, com ajuste da força no avanço e no retorno e com uma área pequena de 
cilindro, muito utilizado em máquinas de construção civil. 
Atuadores Lineares 
Cilindro Tandem - consiste de dois ou mais cilindros montados em linha com 
pistões interligados por uma haste comum. As guarnições são montadas entre os 
cilindros para permitir a ação dupla de operação de cada cilindro. Um cilindro 
Tandem fornece uma força resultante maior quando o diâmetro do pistão é 
limitado, mas o seu curso não é. Neste tipo de cilindro a força pode ser 
considerada praticamente o dobro do que teríamos em um cilindro comum. 
Tipos e Simbologia 
Atuadores Lineares 
Tipos de Montagem 
Atuadores Lineares 
Tipos de Montagem 
Atuadores Lineares 
Cálculos 
Cálculo de Força 
D d 
curso 
P Pressão 
F Força 
Fa Força de avanço 
Fr Força de retorno 
A Área 
Ap Área do pistão 
Ac Área da coroa 
 
Atuadores Lineares 
Cálculos 
D d 
curso 
Cálculo de Velocidade 
Q Vazão 
Qe Vazão de entrada 
Qs Vazão de saída 
v Velocidade 
va Velocidade de avanço 
vr Velocidade de retorno 
A Área 
Ap Área do pistão 
Ac Área da coroa 
 
D2 
Atuadores Lineares 
Cálculos de força e velocidade de avanço – circuito regenerativo 
D d 
F1 F2 
Qb 
Q1 
Qe=Qb+Q1 
Atuadores Lineares 
Vazão Induzida 
D d 
Avanço 
E S 
D d 
Retorno 
S E 
Qia Vazão induzida de avanço 
Qir Vazão induzida de retorno 
Atuadores Lineares 
Pressão Induzida 
D d 
Avanço 
E S 
S 
D d 
Retorno 
E 
S 
Pia Pressão induzida de avanço 
Pir Pressão induzida de retorno 
Atuadores Lineares 
Dimensionamento da haste conforme Euler 
Flambagem sem flexão 
K Carga de flambagem - N 
E Módulo de elasticidade – 210 GPa 
J Momento de inércia para seção redonda – mm4 
 J= π.D4/64 
F Carga máxima de trabalho 
S Fator de segurança – 3,5 
Sk Comprimento livre de flambagem – mm 
Atuadores Lineares 
Dimensionamento da haste conforme Euler