14 - Elemento lógico (válvula de cartucho)

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Elemento lógico (válvula de cartucho)
Generalidades
Uso e funções
Circuito hidráulico com elementos lógicos
Bloco manifold e circuito hidráulico 
para prensa
Informações de instalação
146 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Apostila M2001-2 BR
Informações técnicas
Tecnologia hidráulica industrial
Elemento lógico (válvula cartucho)
Elemento Lógico (Válvula de cartucho)
Generalidade
O elemento lógico, conhecido também por válvula de 
cartucho, é aplicado na hidráulica industrial sempre 
que se faz necessário o comando com segurança de 
altas vazões e bloqueio de passagem versátil, podendo 
realizar várias funções.
O elemento lógico nada mais é do que uma válvula 
direcional de duas vias e que, dependendo do tipo de 
montagem, pode assumir uma infinidade de funções 
dentro de um circuito hidráulico, há muito tempo, 
na construção de válvulas controladoras de pressão 
compostas ou pré-operadas. 
A grande vantagem na aplicação do elemento lógico 
é o fato do mesmo poder ser montado dentro do 
bloco manifold, economizando espaço na máquina. O 
elemento lógico consiste num êmbolo que possui várias 
áreas diferenciais de ação do óleo, uma mola e vários 
tipos de tampas de fechamento do conjunto, as quais 
são responsáveis pelas diferentes combinações de 
pilotagem.
O êmbolo do elemento lógico pode apresentar vários 
diferenciais de áreas de ação do óleo. 
O diferencial de áreas mais usado é mostrado de forma 
esquemática na figura abaixo.
1. Camisa
2. Êmbolo
3. Mola
4. Assento
5. Tampa
A
B
X
5
1
2
3
4
A
B
X
5
1
2
3
4
Onde:
A - Conexão de entrada ou saída
B - Conexão de entrada ou saída
X - Conexão de pilotagem
A1 - Área onde atua a pressão da conexão A
A2 - Área onde atua a pressão da conexão B
A3 - Área onde atua a pressão da conexão X
A seguir, apresentamos algumas das muitas funções 
realizadas pelo elemento lógico.
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Uso e funções
Função de retenção de B para A
Entrando em A, o óleo age na área A1 levantando 
facilmente o êmbolo contra a ação da mola e, com isso, 
o óleo passa livre de A para B. Entrando em B, o óleo 
entra também na câmara superior do elemento lógico 
através de pilotagem na tampa e, agindo na área A3, 
auxilia a mola a manter o êmbolo fechado, bloqueando 
a passagem do óleo de B para A.
Função VCD 2/2 com retenção
Enquanto a válvula direcional não for pilotada, o 
elemento lógico faz com que o óleo flua livremente de 
A para B mas bloqueia a passagem de óleo de B para 
A. Pilotando-se a válvula direcional, o elemento lógico 
libera nos dois sentidos.
Função de retenção com 
estrangulamento
O elemento lógico controla a quantidade de óleo que 
passa de A para B mas bloqueia totalmente a passagem 
de óleo de B para A.
O limitador que regula a altura de elevação do êmbolo 
pode ser ajustado manualmente com uma válvula 
controladora de fluxo.
O limitador manual que ajusta a altura de elevação do 
êmbolo do elemento lógico é representado na figura 
abaixo.
X
B
A
B
A
X
B
A
B
A
X
B
A
Y
B
A
Y
X
B
A
B
A
Com o solenóide da válvula direcional desligado, o 
óleo flui livremente de B para A. Ligando o solenóide 
da válvula direcional, o óleo flui livremente nos dois 
sentidos.
Função de retenção pilotada
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Elemento lógico (válvula cartucho)
Função válvula limitadora de pressão
Com o solenóide da válvula direcional desenergizado, o 
elemento lógico libera a passagem do óleo de P para T, 
despressurizando o sistema (ventagem).
Com o solenóide da válvula direcional energizado, o 
elemento lógico libera a passagem do óleo de P para 
T, desde que a pressão em P seja maior que a pressão 
ajustada na válvula de segurança incorporada no 
cartucho.
O elemento lógico pode exercer várias funções, 
inclusive muitas funções especiais para as quais 
teríamos que projetar e construir componentes que 
elevariam o custo das máquinas e que aqui não foram 
apresentados.
Função de 2 vias, com limitações de curso, 
pilotagem interna através de "x"
Tamanho nominal 25, 50 e 100.
Função de 2 vias através de conexão A 
uma válvula piloto
Tamanho nominal 32, 50 e 100.
Função de 2 vias, com pilotagem interna 
através de "x"
Tamanho nominal 25, 50 e 80.
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Elemento lógico (válvula cartucho)
Função de 2 vias com válvula controle 
direcional
Tamanho nominal 32, 50 e 80.
Função de limitadora de alívio de pressão 
com válvula piloto regulável
Tamanho nominal 25 e 50.
Função de limitadora de alívio de pressão, 
operada por solenóide proporcional
Tamanho nominal 32 e 50.
Compensador de 3 vias com múltiplas 
funções
Tamanho nominal 32 e 50.
Função de 2 vias e função de retenção
Tamanho nominal 32 e 80.
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 Posição Qtde. Código/Desenho Descrição Material
 1 1 CE016C01S00N Elemento lógico NG16 (alívio) Parker
 2 2 CE016C04U00N10 Elemento lógico NG16 (retenção) Parker
 3 1 CE025C01S09N10 Elemento lógico NG25 (alívio) Parker
 4 1 CE040C08L00N Elemento lógico NG40 (descarga) Parker
 5 2 C016AA20N10 Tampa de elemento lógico NG16 (retenção) Parker
 6 1 C040BN08N Tampa de elemento lógico NG40 (descarga) Parker
 7 1 HPUBR-1716 Tampa de elemento lógico NG16 Parker
 8 1 HPUBR-1717 Tampa de elemento lógico NG25 Parker
 9 1 RDH103S50 Válvula reguladora de pressão Parker
 10 1 RD102S30 Válvula reguladora de pressão Parker
 11 3 DSH101NR Válvula direcional de cartucho 120 VAC Parker
 12 1 CVH103P Válvula de retenção Parker
 13 1 D1VW004MNYPHS Válvula direcional elétrica 120 VAC Parker
 14 2 ASB250AF1A4 Pressostato Parker
 15 2 N400S-V Válvula de agulha Parker
 16 1 HPUBR-1715 Bloco manifold Parker
 17 1 DSH101CR Válvula direcional de cartucho 120 VAC Parker
Tomadas
A - FL. SAE 2" - 62
P1 - FL. SAE 1" - 61
P2 - FL. SAE 1" - 62
T1 - FL. SAE 1 1/2" - 61
T2 - FL. SAE 2" - 61
M1 e M2 - Rosca 1/2" BSP
DR1, DR2, DR3 e DR4 - Rosca 1/4" BSP
Circuito hidráulico para prensa
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Elemento lógico (válvula cartucho)
Informações de instalação
Montagem
A montagem dos modelos para os cartuchos e tampas 
é de acordo com a norma DIN 24342.
Montagens na linha de retorno e 
dreno
Algumas válvulas são montadas em uma linha comum 
de retorno e dreno, oscilações de fluxo nas linhas 
(canalização) podem causar uma inesperada vibração 
ou desvio do carretel.
As tubulações de retorno e dreno deverão ser 
separadas em instalações canalizadas onde as 
oscilações de linha são esperadas.
Recomendações para o fluido
Os fluidos recomendados são de óleo mineral 
H-L-OILS norma DIN 51524 ou H-LP-Norma DIN 51525. 
A faixa de viscosidade deve ser entre 30 e 50 mm2/s 
(CST), a 35°C. 
Para sistemas hidráulicos que utilizam fluidos 
resistentes a fogo ou fluidos sintéticos, consulte a 
Parker Hannifin.
Faixa de temperatura
Temperatura de operação: -25 °C a 80 °C. Consulte 
a Parker Hannifin para aplicações onde temperaturas 
maiores ou menores são previstas.
Tempo de abertura e fechamento
Toda tampa e cartucho (normalmente fechado) podem 
ser montados com plugs nos orifícios, de modo a 
influenciar o tempo de abertura e fechamento das 
válvulas. 
Para posicionamento dos plugs em seus orifíciose seus 
diâmetros, consultar tabela.
Perdas
Tolerâncias entre carretel e vedação, podem ocorrer 
fugas entre a área de pilotagem e a via "B".
Vedações
Para trabalhar com fluidos à base de óleo mineral, são 
usadas vedações standard de NBR.
Para outros tipos de fluidos, como os sintéticos, são 
requeridas vedações de viton. Para esclarecer qualquer 
dúvida, consulte a Parker Hannifin.
Filtração
Para uma maior vida útil da bomba e componentes, o 
sistema deve ser protegido de contaminantes por meio 
de uma filtragem eficiente. A limpeza do fluido deve 
estar de acordo com a Norma ISO, classificação ISO 
4406. A qualidade do elemento filtrante deve estar em 
conformidade com o padrão ISO.
Relação mínima requerida para filtração X(µ):
Em geral, para uma satisfatória operação de sistemas 
hidráulicos, é necessário usar classe 19/15, para ISO 
4406, X= 25µ (B25 > 75) para ISO 4572.
Para uma máxima vida útil dos sistemas hidráulicos e 
seus componentes: classe 16/13, para ISO.
Características principais do sistema 
lógico:
O elemento lógico
•	Bloqueia	passagens	sem	apresentar	vazamentos;
•	Apresenta	rapidez	de	movimentos;
•	Pode	trabalhar	lentamente;
•	Possui	comandos	suaves;
•	É	extremamente	versátil,	podendo	realizar	várias	funções;
•	É	construído	em	vários	tamanhos;
•	Comanda	com	segurança	altas	vazões;
•	Tem	pilotagem	que	depende	única	e	exclusivamente	da
	 pressão;
•	Suporta	altas	pressões;
•	Ocupa	pouco	espaço;
•	Ainda	não	possui	um	símbolo	normalizado.
É	preciso	deixar	bem	claro	que	não	faz	sentido	usar	
o elemento lógico na substituição pura e simples de 
válvulas direcionais. O sistema hidráulico torna-se 
complicado e caro. 
Porém, no caso de serem necessárias altas vazões 
ou combinações de várias funções sem nenhum 
vazamento, realmente vale a pena procurar uma
solução através do uso de elementos lógicos.
	Tabela de Conteúdo
	Elemento lógico (válvula de cartucho)
	Generalidades
	Usos e funções
	Circuito hidráulico com elementos lógicos
	Circuito hidráulico para prensa
	Informações de instalação