Apostila Completa de Hidráulica
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8/9/2019 Apostila Completa de Hidrulica
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Centro Federal de Educao Tecnolgica da BahiaUnidade de ensino de Santo Amaro
APOSTILA DE HIDRULICA
Marcio Rodrigues Gomes
Marcos Andrade
Fbio Ferraz
2008
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INTRODUO
Experincias tm mostrado que a hidrulica vem se destacando e ganhando espaocomo um meio de transmisso de energia nos mais variados segmentos do mercado,sendo a Hidrulica Industrial e Mbil as que apresentam um maior crescimento.Porm, pode-se notar que a hidrulica est presente em todos os setores industriais.
Amplas reas de automatizao foram possveis com a introduo de sistemashidrulicos para controle de movimentos.Para um conhecimento detalhado e estudo da energia hidrulica vamos inicialmenteentender o termo Hidrulica.O termo Hidrulica derivou-se da raiz grega Hidro, que tem o significado de gua, poressa razo entendem-se por Hidrulica todas as leis e comportamentos relativos guaou outro fluido, ou seja, Hidrulica o estudo das caractersticas e uso dos fluidos sobpresso.
Divises da Hidrulica e aplicaes
Estacionria
Mobil
Prensa hidrulica
Esmerilhadeira cilndrica hidrulica
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PRINCPIOS FSICOS DA HIDRULICA
Definio de PressoPresso a fora exercida por unidade de superfcie. Em hidrulica, a presso expressa em kgf/cm2, atm ou bar.A presso tambm poder ser expressa em psi (Pound per square inch) que significa libra
fora por polegada quadrada, abrevia-se lbf/pol2
.
Presso hidrosttica
a presso exercida por uma coluna de lquido, e dada pela seguinte expresso:
Exemplos:
Medidor de presso - ManmetroO manmetro um aparelho que mede um diferencial de presso. Dois tipos demanmetros so utilizados nos sistemas hidrulicos: o de Bourdon e o de ncleo mvel.
Principal tipo de manmetro: Manmetro de BourdonO tubo de Bourdon consiste de uma escala calibrada em unidades de presso e de umponteiro ligado, atravs de um mecanismo, a um tubo oval, em forma de "C". Esse tubo ligado presso a ser medida.
A
Fp
hgp
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FuncionamentoConforme a presso aumenta no sistema, o tubo de Bourdon tende a endireitar-se devidos diferenas nas reas entre os dimetros interno e externo do tubo.Esta ao de endireitamento provoca o movimento do ponteiro, proporcional aomovimento do tubo, que registra o valor da presso no mostrador.Os manmetros de Bourdon so instrumentos de boa preciso com valores variando
entre 0,1 e 3% da escala total. So usados geralmente para trabalhos de laboratrios ouem sistemas onde a determinao da presso de muita importncia.
Lei de PascalA presso exercida em um ponto qualquer de um lquido esttico a mesma em todas asdirees e exerce foras iguais em reas iguais.Vamos supor um recipiente cheio de um lquido, o qual praticamente incompressvel.
Quando aplicamos uma fora de 10 kgf em uma rea de 1cm2, obtemos como resultadouma presso interna de 10 kgf/cm2 agindo em toda a parede do recipiente com a mesmaintensidade.
Este princpio, descoberto e enunciado por Pascal, levou construo da primeira prensahidrulica no princpio da Revoluo Industrial. Quem desenvolveu a descoberta dePascal foi o mecnico Joseph Bramah.
Princpio da Prensa Hidrulica (multiplicao de fora)
Sabemos que:
=
Portanto:
1 =1
1=
100
102= 10/2
Temos que a presso, agindo em todos os sentidos internamente na cmara da prensa, de 10 Kgf/cm2.Esta presso suportar um peso de 1000 Kgf se tivermos uma rea A2 de 100 cm
2,sendo:
=
F1 = 100kgf f
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Temos:
2 = 1 2
2 = 10/2 1002
2 = 1000Podemos considerar que as foras so proporcionais s reas dos pistes.
Fatores de Converso de Unidades de Presso
Equivalncia entre Unidades de Presso
Na prtica, podemos considerar:
Conservao de Energia
Relembrando um princpio enunciado por Lavoisier, onde ele menciona:"Na natureza nada se cria e nada se perde tudo se transforma."Realmente no podemos criar uma nova energia e nem to pouco destru-la e simtransform-la em novas formas de energia.Quando desejamos realizar uma multiplicao de foras significa que teremos o pistomaior, movido pelo fluido deslocado pelo pisto menor, sendo que a distncia de cadapisto seja inversamente proporcional s suas reas.O que se ganha em relao fora tem que ser sacrificado em distncia ou velocidade.
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Quando o pisto de rea = 1 cm2 se move 10 cm desloca um volume de 10cm3 para opisto de rea = 10 cm2. Conseqentemente, o mesmo movimentar apenas 1cm decurso, j que o volume de fluido deslocado o mesmo.
Transmisso de Fora
Os quatro mtodos de transmisso de energia: mecnica, eltrica, hidrulica epneumtica, so capazes de transmitir foras estticas (energia potencial) tanto quanto aenergia cintica. Quando uma fora esttica transmitida em um lquido, essatransmisso ocorre de modo especial. Para ilustrar, vamos comparar como a transmissoocorre atravs de um slido e atravs de um lquido em um recipiente fechado.
Fora Transmitida atravs de um SlidoA fora atravs de um slido transmitida em uma direo. Se empurrarmos o slido emuma direo, a fora transmitida ao lado oposto, diretamente.
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Fora Transmitida atravs de um LquidoSe empurrarmos o tampo de um recipiente cheio de lquido, o lquido do recipientetransmitir presso sempre da mesma maneira, independentemente de como ela gerada e da forma do mesmo.
Fluido HidrulicoO fluido hidrulico o elemento vital de um sistema hidrulico industrial. Ele um meio detransmisso de energia, um lubrificante, um vedador e um veculo de transferncia decalor. O fluido hidrulico base de petrleo o mais comum.
Fluido Base de PetrleoO fluido base de petrleo mais do que um leo comum. Os aditivos so ingredientesimportantes na sua composio. Os aditivos do ao leo caractersticas que o tornamapropriado para uso em sistemas hidrulicos.
ndice de Viscosidade (IV)
O ndice de viscosidade um nmero puro que indica como um fluido varia emviscosidade quando a temperatura muda. Um fluido com um alto ndice de viscosidademudaria relativamente pouco com a temperatura. A maior parte dos sistemas hidrulicosindustriais requer um fluido com um ndice de viscosidade de 90 ou mais.
Inibidores de Oxidao - A oxidao do leo ocorre por causa de uma reao entre oleo e o oxignio do ar. A oxidao resulta em baixa capacidade de lubrificao naformao de cido e nagerao de partculas decarbono e aumento daviscosidade do fluido.
A oxidao do leo aumentada por trsfatores:1. Alta temperatura doleo.2. Catalisadoresmetlicos, tais comocobre, ferro ou chumbo.3. O aumento nofornecimento de oxignio.
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Inibidores de Corroso - Os inibidores de corroso protegem as superfcies de metal doataque por cidos e material oxidante. Este inibidor forma um filme protetor sobre assuperfcies do metal e neutraliza o material corrosivo cido medida que ele se forma.
Aditivos de Extrema Presso ou Antidesgaste
Estes aditivos so usados em aplicaes de alta temperatura e alta presso. Em pontoslocalizados onde ocorrem temperaturas ou presses altas (por exemplo, as extremidadesdas palhetas numa bomba ou motor de palheta).
Aditivos AntiespumantesOs aditivos antiespumantes no permitem que bolhas de ar sejam recolhidas pelo leo, oque resulta numa falha do sistema de lubrificao. Estes inibidores operam combinandoas pequenas bolhas de ar em bolhas grandes que se desprendem da superfcie do fluidoe estouram.
Fluidos Resistentes ao Fogo
Uma caracterstica inconveniente do fluido proveniente do petrleo que ele inflamvel.No seguro us-lo perto de superfcies quentes ou de chama. Por esta razo, foramdesenvolvidos vrios tipos de fluidos resistentes ao fogo.
Emulso de leo em guaA emulso de leo em gua resulta em um fluido resistente ao fogo que consiste de umamistura de leo numa quantidade de gua. A mistura pode variar em torno de 1% de leoe 99% de gua a 40% de leo e 60% de gua. A gua sempre o elemento dominante.
Emulso de gua em leoA emulso de gua em leo um fluido resistente ao fogo, que tambm conhecidocomo emulso invertida.A mistura geralmente de 40% de gua e 60% de leo. O leo dominante. Este tipo defluido tem caractersticas de lubrificao melhores do que as emulses de leo em gua.
Fluido de gua-GlicolO fluido de gua-glicol resistente ao fogo uma soluo de glicol (anticongelante) e gua.A mistura geralmente de 60% de glicol e 40% de gua.
SintticoOs fluidos sintticos, resistentes ao fogo, consistem geralmente de steres de fosfato,
hidrocarbonos clorados, ou uma mistura dos dois com fraes de petrleo.Este o tipo mais caro de fluido resistente ao fogo.Os componentes que operam com fluidos sintticos resistentes ao fogo necessitam deguarnies de material especial.
ViscosidadeA viscosidade a medida de resistncia ao fluxo das molculas de um lquido quandoelas deslizam umas sobre as outras. uma medida inversa de fluidez.
Efeito da Temperatura sobre a Viscosidade
Uma garrafa de melado tirada da geladeira apresenta uma alta resistncia ao fluxo.Tentar passar esse lquido por um funil constitui-se numa operao demorada.
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Aquecendo-se o melado, faz-se com que ele escoe perfeitamente pelo funil. Oaquecimento das molculas do melado faz com que elas deslizem umas s outras commaior facilidade. Conforme se aumenta a temperatura de um lquido, a sua viscosidadediminui.
Segundo Saybolt Universal (SSU)Uma das medidas de viscosidade dos fluidos o SSU - abreviatura de Segundo SayboltUniversal. O professor Saybolt aqueceu um lquido com volume predeterminado a umadada temperatura e fez o lquido passar por uma abertura de tamanho tambmespecificado. Ele cronometrou o fluxo (em segundos), at que o lquido enchesse umrecipiente com capacidade de 60 mililitros. O resultado foi a medio da viscosidade emSSU.
Tipos de fluxos
Laminar: as camadas de fluido se deslocam paralelamente umas s outras. Nessetipo de fluxo, a velocidade do fluido aumenta na medida em que se afasta dasparedes do tubo, ou seja, a velocidade mxima atingida pela cama central dofluido.
Turbulento: as camadas de fluido se deslocam de maneira aleatria, umas emrelao s outras
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Velocidade x VazoNos sistemas dinmicos, o fluido que passa pela tubulao se desloca a certa velocidade.Esta a velocidade do fluido, que de modo geral medida em centmetros por segundo(cm/seg.).O volume do fluido passando pela tubulao em um determinado perodo de tempo avazo (Q = V.A), em litros por segundo (l/s).A relao entre velocidade e vazo pode ser vista na ilustrao.
Para encher um recipiente de 20 litros em um minuto, o volume de fluido em um cano degrande dimetro deve passar a uma velocidade de 300 cm/s. No tubo de pequenodimetro, o volume deve passar a uma velocidade de 600 cm/s para encher o recipiente
no tempo de um minuto.Em ambos os casos a vazo de 20 litros/minuto, mas as velocidades do fluido sodiferentes.
)()()( ocomprimentreavolume SAv
)(
)(
)(
tempo
volume
vazot
vQ
)()()( . reavelocidadevazo AVQ
)(
)(
)(
rea
vazo
velocidadeA
QV
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Potncia x Eficincia em sistemas hidrulicos
Em sistemas hidrulicos, devido s perdas de cargas geradas pelos prprios elementosdo circuito, como por exemplo: bombas, vlvulas, curvas, cilindros, instrumentos demedida e, a prpria tubulao, o aproveitamento final da energia fornecida ao circuito cerca de 75%, conforme ilustrado na figura a seguir.
Cavitao
A cavitao provocada quando, por algum motivo, gera-se uma zona de depresso, oupresso negativa. Quando isso ocorre, o fluido tende a vaporizar formando bolhas de ar.Ao passar da zona de depresso, o fluido volta a ficar submetido presso de trabalho e,as bolhas de ar implodem provocando ondas de choque, que provocam desgaste,corroso e at mesmo destroem pedaos dos rotores, carcaas e tubulaes.
Causas da cavitao
Filtro da linha de suco saturado Respiro do reservatrio fechado ou entupido Linha de suco muito longa Muitas curvas na linha de suco (perdas de cargas)
Estrangulamento na linha de suco Altura esttica da linha de suco Linha de suco congelada
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Exemplo de defeito provocado pela cavitao: Corroso das palhetas da bomba.
Caractersticas de uma bomba em cavitao
Queda de rendimento Marcha irregular Vibrao provocada pelo desbalanceamento Rudo provocado pela imploso das bolhas
Como evitar a cavitao
Primeiramente, elaborando-se um bom projeto para a linha de suco. Segundo,
aplicando-se uma manuteno preventiva.Grupo de acionamento e reservatrio hidrulico
A funo de um reservatrio hidrulico conter ou armazenar o fluido hidrulico de umsistema.
Do que consiste um Reservatrio HidrulicoOs reservatrios hidrulicos consistem de quatro paredes (geralmente de ao); uma baseabaulada; um topo plano com uma placa de apoio, quatro ps; linhas de suco, retorno edrenos; plugue do dreno; indicador de nvel de leo; tampa para respiradouro e
enchimento; tampa para limpeza e placa defletora (Chicana).
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FuncionamentoQuando o fluido retorna ao reservatrio, a placa defletora impede que este fluido vdiretamente linha de suco. Isto cria uma zona derepouso onde as impurezas maiores sedimentam, o
ar sobe superfcie do fluido e d condies para queo calor, no fluido, seja dissipado para as paredes doreservatrio. Todas as linhas de retorno devem estarlocalizadas abaixo do nvel do fluido e no lado dodefletor oposto linha de suco.
Filtros hidrulicos
Todos os fluidos hidrulicos contm certa quantidade de contaminantes. A necessidadedo filtro, no entanto, no reconhecida na maioria das
vezes, pois o acrscimo deste componente particular noaumenta, de forma aparente, a ao da mquina. Mas opessoal experiente de manuteno concorda que a grandemaioria dos casos de mau funcionamento de componentes esistemas causada por contaminao.As partculas de sujeira podem fazer com que mquinascaras e grandes falhem.
A Contaminao Interfere nos Fluidos Hidrulicos
A contaminao causa problemas nos sistemas hidrulicos porque interfere no fluido, quetem quatro funes.
1. Transmitir energia.2. Lubrificar peas internas que esto em movimento.3. Transferir calor.4. Vedar folgas entre peas em movimento.
A contaminao interfere em trs destas funes. Interfere com a transmisso de energiavedando pequenos orifcios nos componentes hidrulicos. Nesta condio, a ao dasvlvulas no apenas imprevisvel e improdutiva, mas tambm insegura. Devido
viscosidade, atrito e mudanas de direo, o fluido hidrulicogera calor durante a operao do sistema. Quando o lquidoretorna ao reservatrio, transfere calor s suas paredes. Aspartculas contaminantes interferem no esfriamento dolquido, por formar um sedimento que torna difcil atransferncia de calor para as paredes do reservatrio.Provavelmente, o maior problema com a contaminao numsistema hidrulico que ela interfere na lubrificao. A faltade lubrificao causa desgaste excessivo, resposta lenta,operaes no-sequenciadas, queima da bobina do solenide e falha prematura docomponente.
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Escala micromtricaUm mcron igual a um milionsimo de um metro, ou trinta e nove milionsimos de umapolegada. Um nico mcron invisvel a olho nu e to pequeno que extremamentedifcil imagin-lo. Para trazer o seutamanho mais prximo da realidade,alguns objetos de uso dirio sero
medidos com o uso da escalamicromtrica. Um simples gro desal refinado mede 100 mcron. Odimetro mdio de um fio de cabelohumano mede 70 micra. 25 micracorrespondem a aproximadamenteum milsimo de polegada.
Limite de visibilidade
O menor limite de visibilidade para o olho de 40 micra. Em outras palavras, uma pessoanormal pode enxergar uma partcula que mede 40 micra, nomnimo. Isto significa que, embora uma amostra de fluidohidrulico parea estar limpa, ela no est necessariamentelimpa. Muito da contaminao prejudicial em um sistemahidrulico est abaixo de 40 mcron.
Elementos filtrantes
A funo de um filtro remover impurezas do fluido hidrulico.
Isto feito forando o fluxo do fluido a passar por umelemento filtrante que retm a contaminao. Oselementos filtrantes so divididos em tipos deprofundidade e de superfcie.
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Elementos de Filtro de Profundidade
Os elementos do filtro de profundidade foram o fluido a passar atravs de umaespessura aprecivel de vrias camadas de material. A contaminao retida por causado entrelaamento das fibras e a conseqente trajetria irregular que o fluido deve tomar.Os papis tratados e os materiais sintticos so usados comumente como materiais
porosos de elementos de filtro de profundidade.
Fibra de vidro grossa aumentada em 100 vezes
Fibra de vidro fina aumentada em 100 vezes
Elementos do Tipo de Superfcie
Num filtro do tipo de superfcie, um fluxo de fluido tem uma trajetria direta de fluxoatravs de uma camada de material. A sujeira retida na superfcie do elemento que estvoltada para o fluxo. Telas de arame ou metal perfurado so tipos comuns de materiaisusados como elemento de filtro de superfcie.
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Tipo de Filtragem pela Posio no SistemaO filtro a proteo para o componente hidrulico. Seria ideal que cada componente dosistema fosse equipado com o seu prprio filtro, mas isso no economicamente prticona maioria dos casos. Para se obterem melhores resultados, a prtica usual colocarfiltros em pontos estratgicos do sistema.
Filtros de SucoExistem 2 tipos de filtro de suco:
Filtro de Suco Interno:So os mais simples e mais utilizados. Tm a forma cilndrica com tela metlica commalha de 74 a 150 mcrons, no possuem carcaa e so instalados dentro doreservatrio, abaixo, no nvel do fluido. Apesar de serem chamados de filtro, impedemapenas a passagem de grandes partculas (na lngua inglesa so chamados de strainer,que significa peneira).
Vantagens:
1. Protegem a bomba da contaminaodo reservatrio.2. Por no terem carcaa so filtrosbaratos.
Desvantagens:
1. So de difcil manuteno,especialmente se o fluido est quente.
2. No possuem indicador.3. Podem bloquear o fluxo de fluido eprejudicar a bomba se no estiveremdimensionados corretamente, ou se noconservados adequadamente.4. No protegem os elementos dosistema das partculas geradas pelabomba.
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Filtro de Suco Externo
Pelo fato de possurem carcaa estes filtros so instalados diretamente na linha desuco fora do reservatrio. Existem modelos que so instalados no topo ou na lateraldos reservatrios. Estes filtros possuem malha de filtragem de 3 a 238 mcrons.
Vantagens:
1. Protegem a bomba da contaminaodo reservatrio.2. Indicador mostra quando o elementoest sujo.3. Podem ser trocados sem adesmontagem da linha de suco doreservatrio.
Desvantagens:
1. Podem bloquear o fluxo de fluido eprejudicar a bomba se no estiveremdimensionados corretamente, ou se noconservados adequadamente.2. No protegem os elementos dosistema das partculas geradas pelabomba.
Filtro de PressoUm filtro de presso posicionado no circuito, entre a bomba e um componente dosistema. A malha de filtragem dos filtros de presso de 3 a 40 mcrons. Um filtro depresso pode tambm ser posicionado entre os componentes do sistema.
Vantagens:
1. Filtram partculas muito finas vistoque a pressodo sistema pode impulsionar o fluidoatravs do elemento.2. Pode proteger um componenteespecfico contra o perigo decontaminao por partculas.
Desvantagens:
1. A carcaa de um filtro de pressodeve ser projetada para alta presso.2. So caros porque devem serreforados para suportar altaspresses, choques hidrulicos ediferencial de presso.
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Filtro de Linha de Retorno
Est posicionado no circuito prximo do reservatrio. A dimenso habitualmenteencontrada nos filtros de retorno de 5 a 40 mcrons.
Vantagens:
1. Retm contaminao no sistemaantes que ela entre no reservatrio.2. A carcaa do filtro no opera sobpresso plena de sistema, por estarazo mais barata do que um filtro depresso.3. O fluido pode ter filtragem fina, visto
que a presso do sistema podeimpulsionar o fluido atravs doelemento.
Desvantagens:
1. No h proteo direta para oscomponentes do circuito.2. Em filtros de retorno, de fluxo pleno,o fluxo que surge da descarga doscilindros, dos atuadores e dos
acumuladores pode ser considerado quando dimensionado.3. Alguns componentes do sistema podem ser afetados pela contrapresso gerada porum filtro de retorno.
Bombas hidrulicas: GeneralidadesAs bombas so utilizadas nos circuitos hidrulicos, para converter energia mecnica emenergia hidrulica. A ao mecnica cria um vcuo parcial na entrada da bomba, o quepermite que a presso atmosfrica force o fluido do tanque, atravs da linha de suco, apenetrar na bomba. A bomba passar o fluido para a abertura de descarga, forando-oatravs do sistema hidrulico. As bombas so classificadas, basicamente, em dois tipos:hidrodinmicas e hidrostticas.
Hidrodinmica Hidrosttica
As bombas hidrulicas so classificadas como positivas (fluxo pulsante) e no-positivas(fluxo contnuo).
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Bombas HidrodinmicasSo bombas de deslocamento no-positivo, usadas para transferir fluidos e cuja nicaresistncia a criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Essas bombas raramente sousadas em sistemas hidrulicos, porque seu poder de deslocamento de fluido se reduzquando aumenta a resistncia e tambm porque possvel bloquear-se completamenteseu prtico de sada em pleno regime de funcionamento da bomba.
Localizao da BombaMuitas vezes, num sistema hidrulico industrial, a bomba est localizada sobre a tampado reservatrio que contm o fluido hidrulico do sistema. A linha ou duto de sucoconecta a bomba com o lquido no reservatrio. O lquido, fluindo do reservatrio para abomba, pode ser considerado um sistema hidrulico separado. Mas, neste sistema, apresso menor que a atmosfrica provocada pela resistncia do fluxo. A energia paradeslocar o lquido aplicada pela atmosfera. A atmosfera e o fluido no reservatriooperam juntos, como no caso de um acumulador.
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Bombas de engrenagensA bomba de engrenagem consiste basicamente de uma carcaa com orifcios de entradae de sada, e de um mecanismo de bombeamentocomposto de duas engrenagens. Uma das engrenagens, aengrenagem motora, ligada a um eixo que conectado aum elemento acionador principal. A outra engrenagem a
engrenagem movida.
Como funciona uma Bomba de EngrenagemNo lado da entrada, os dentes das engrenagensdesengrenam, o fluido entra na bomba, sendo conduzidopelo espao existente entre os dentes e a carcaa, para olado da sada onde os dentes das engrenagens engrenam eforam o fluido para fora do sistema. Uma vedao positiva neste tipo de bomba realizada entre os dentes e a carcaa, e entre os prprios dentes de engrenamento. Asbombas de engrenagem tm geralmente um projeto no compensado.
Bomba de Engrenagem ExternaA bomba de engrenagem que foi descrita acima uma bomba de engrenagem externa,isto , ambas as engrenagens tm dentes em suas circunferncias externas. Estasbombas so s vezes chamadas de bombas de dentes-sobre-dentes. H basicamentetrs tipos de engrenagens usadas embombas de engrenagem externa; as deengrenagens de dentes retos, ashelicoidais e as que tm forma deespinha de peixe. Visto que as bombasde engrenagem de dentes retos so as
mais fceis de fabricar, este tipo debomba o mais comum.
Bomba de Engrenagem InternaUma bomba de engrenagem interna consiste de uma engrenagem externa cujos dentesse engrenam na circunferncia interna de uma engrenagem maior. O tipo mais comum debomba de engrenagem interna nos sistemas industriais a bomba tipo gerotor.
Bomba Tipo GerotorA bomba tipo gerotor uma bomba de engrenagem interna com uma engrenagem motorainterna e uma engrenagem movida externa. Aengrenagem interna tem um dente a menos do que aengrenagem externa. Enquanto a engrenagem interna movida por um elemento acionado, ela movimenta aengrenagem externa maior. De um lado do mecanismode bombeamento forma-se um volume crescente,enquanto os dentes da engrenagem desengrenam. Dooutro lado da bomba formado um volume decrescente.Uma bomba tipo gerotor tem um projeto nocompensado. O fluido que entra no mecanismo de
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bombeamento separado do fluido de descarga por meio de uma placa de abertura.Enquanto o fluido impelido da entrada para a sada, uma vedao positiva mantida,conforme os dentes da engrenagem interna seguem o contorno do topo das cristas evales da engrenagem externa.
Especificaes das Bombas de EngrenagemVazo: Ver dados de rendimento de cada srie.Presso: Ver dados de rendimento de cada srie.Torque-Combinado: 9,23 mximo (regime contnuo). 11 kgf.m mx.(regime intermitente).O segundo estgio da bomba no pode exceder 3kgf.m.Material do Corpo: Alumnio fundidoTemperatura de operao: -40oC a 85oC.Notas de Instalao: Ver em informaes para instalao, recomendaes especficaspertinentes limpeza do sistema, fluidos start-up, condies de entrada, alinhamento doeixo, e outros importantes fatores relativos prpria instalao e uso destas bombas.
Dados de RendimentoO primeiro e o segundo estgios combinados no podem exceder a: 9,23 kgf.m (regimecontnuo) 11 Kgf.m (regime intermitente)O segundo estgio no pode exceder a 3 kgf.m.Exemplo:H39 a 172 bar = 2,19 kgf.m x 172 / 69 bar = 5,49 kgf.mD17 a 172 bar = 0,94 kgf.m x 172 / 69 bar = 2,34 kgf.mTorque total: 7,8 kgf.m
Informaes para instalao de Bombas de Engrenagem
Fluidos recomendados:O fluido deve ter viscosidade de operao na faixa de 80 a 100 SSU. Mxima viscosidadepara incio de fundionamento 4000 SSU.
Filtragem:Para uma maior vida til da bomba e dos componentes do sistema, o fluido no deverconter mais que 125 partculas maiores de 10 microns por milmetro de fluido (classe SAE4).
Fluidos compatveis:
Fluidos base de petrleo gua glicol Emulso gua-leo Fluido de transmisso leo mineral
Nota: todos os dados so para uso com fluidos base de petrleo. Para uso com fluidos
gua-glicol e emulso gua-leo, considerar metade das presses indicadas, rotaomxima reduzida de 1000 rpm e especificar mancais do tipo "DU". Consulte o fabricantepara outros fluidos especiais.
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Condies na entrada: - Vcuo mximo 25,4 mm de Hg a 1800 rpm 12,7 m m de Hg rotao mxima - Mxima presso positiva: 1,4 bar
Rotao e alinhamento do eixo:alinhamento entre o eixo do motor e o da bomba deve estar dentro de 0,18 mm LTI. Sigaas instrues do fabricante do acoplamento durante a instalao, para prevenir que o eixo
da bomba seja danificado. Afixao do motor e da bomba deve ser em bases rgidas. Oacoplamento deve estar dimensionado para absorver choques e suportar o torquedesenvolvido durante a operao.
Posio de montagem: No h restries
Partida: Quando a linha de suco estiver vazia na partida, o circuito dever estar abertopara tanque.
Instalaes especiais:Consulte o fabricante para qualquer uma das seguintes aplicaes: Presso e/ou rotao
acima das indicadas, acionamento indireto, fluidos alm dos especificados, temperaturaacima de 85C.
Bombas de PalhetaAs bombas de palheta produzem uma ao de bombeamento fazendo com que aspalhetas acompanhem o contorno de um anel ou carcaa. O mecanismo debombeamento de uma bomba de palheta consiste de: rotor, palhetas, anel e uma placa deorifcio com aberturas de entrada e sada.
Como trabalha uma Bomba de PalhetaO rotor de uma bomba de palheta suporta as palhetas e ligado a um eixo que conectado a um acionador principal. medida que o rotor girado, as palhetas soexpulsas por inrcia e acompanham o contorno do cilindro (o anel no gira). Quando aspalhetas fazem contato com o anel, formada uma vedao positiva entre o topo dapalheta e o anel. O rotor posicionado fora do centro do anel. Quando o rotor girado,um volume crescente e decrescente formado dentro do anel. No havendo abertura noanel, uma placa de entrada usada para separar o fluido que entra do fluido que sai. Aplaca de entrada se encaixa sobre o anel, o rotor e as palhetas. A abertura de entrada daplaca de orifcio est localizada onde o volume crescente formado. O orifcio de sadada placa de orifcio est localizado onde o volume decrescente gerado. Todo o fludo
entra e sai do mecanismo de bombeamento atravs da placa de orifcio (as aberturas deentrada e de sada na placa de orifcio so conectadas respectivamente s aberturas deentrada e de sada na carcaa das bombas).
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Bombas de Palheta de Volume VarivelUma bomba de palheta de deslocamento positivo imprime o mesmo volume de fludo paracada revoluo. As bombas industriais so geralmente operadas a 1.200 ou 1.800 rpm.Isso indica que a taxa de fluxo da bomba se mantm constante. Em alguns casos, desejvel que a taxa de fluxo de uma bomba seja varivel. Um modo de se conseguir isso variar a taxa do elemento acionador, o que economicamente impraticvel. A nica
alternativa, ento, para variar a sada de uma bomba, modificar o seu deslocamento. Aquantidade de fluido que uma bomba de palheta desloca determinada pela diferenaentre a distncia mxima e mnima em que as palhetas so estendidas e a largura daspalhetas. Enquanto a bomba est operando, nada pode ser feito para modificar a largurade uma palheta. Entretanto, uma bomba de palheta pode ser projetada de modo que adistncia de deslocamento das palhetas possa ser modificada, sendo essa conhecidacomo uma bomba de palheta de volume varivel.
O mecanismo de bombeamento de uma bomba de palheta de volume varivel consistebasicamente de um rotor, palhetas, anel, que livre para se movimentar, placa deorifcios, um mancal para guiar um anel e um dispositivo para variar a posio do anel.Em nossa ilustrao usado um parafuso de regulagem. As bombas de palheta devolume variado so bombas desbalanceadas. Seus anis so circulares e no tm aforma de elipse. Visto que o anel deste tipo de bomba deve ser livre para se deslocar, omecanismo de bombeamento no vem como um conjunto montado.
Como trabalha uma Bomba de Palheta de Volume Varivel
Com o parafuso regulado, o anel mantido fora do centro com relao aorotor. Quando o rotor girado, umvolume de fluxo gerado, ocorrendo obombeamento.
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Recuando-se o parafuso deregulagem h uma reduo daexcentricidade do anel em relao aorotor e, conseqentemente, reduodo volume de leo bombeado. Com o
parafuso todo recuado o anel estcentrado e o deslocamento da bomba nulo.
Bombas de pisto
Caractersticas da PFVH Conjunto Rotativo com 10 Palhetas Conjunto Rotativo Projetado para Facilitar Manuteno no
Campo e Transformaes/ Converses Alta Velocidade de Operao para Atender s Aplicaes
em Equipamentos Mobil. Vrias Opes de Bombas para Atender os Requisitos dos
mais Complexos Circuitos. Projeto Simples e Eficiente Grande Tolerncia
contaminao do Sistema . Baixo Nvel de Rudo, Operao Silenciosa. Balanceada Hidraulicamente para
Reduzir os Esforos nos Mancais e Aumentar a Vida til da Bomba
Especificaes da PFVH
Vazo*: Bomba Simples - 45 a 227 l/mim a 1200 RPM Bomba Dupla - 64 a 372 l/mim a1200 RPM
Rotaes: at 2700 RPMPresses de Operao*: at 210 bar ContnuaMontagens: PFVH 25 - Flange SAE B - 2 FurosPFVH 35 - Flange SAE C - 2 FurosPFVH 45 - Flange SAE C - 2 FurosMaterial do Corpo: Ferro FundidoTemperatura de Operao: -40C a 85CClasse de Limpeza do leo: ISO 18/15 ou Melhor
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Caractersticas da PFVI Conjunto Rotativo com 12 Palhetas para Operao
Silenciosa, Baixo Nvel de Rudo Conjunto Rotativo Projetado para Facilitar
Manuteno no Campo e Transformaes/Converses Vrias Opes de Bombas para Atender os Mais
Complexos Circuitos Projeto Simples e Eficiente Grande Tolerncia Contaminao do Sistema Balanceada Hidraulicamente para Reduzir os
Esforos nos Mancais e Aumentar a Vida til da Bomba
Especificaes da PFVI
Vazo*: Bomba Simples - 45 a 227 l/mim a 1200 RPMBomba Dupla - 64 a 372 l/mim a 1200 RPMRotaes: at 1800 RPMPresses de Operao*: at 175 bar ContnuaMontagens: PFVI 25 - Flange SAE B - 2 FurosPFVI 35 - Flange SAE C - 2 FurosPFVI 45 - Flange SAE C - 2 FurosMaterial do Corpo: Ferro FundidoTemperatura de Operao: -40C a 85CClasse de Limpeza do leo: ISO 18/15 ou Melhor
Informaes sobre Instalao:
Fluido RecomendadoRecomenda-se o uso de leo hidrulico de primeira linha com viscosidade entre 30 e 50cST (150 250 SSU) a 38C. A viscosidade normal de operao entre 17 e 180 cST (80- 1000 SSU). A viscosidade mxima na partida 1000 cST (4000 SSU). Fluidos mineraiscom aditivos antidesgaste e inibidores de oxidao e ferrugem so os preferidos. Fluidossintticos, gua-glicol e emulses de gualeo podem ser utilizados com restries.
FiltragemO sistema hidrulico deve estar protegido contra contaminao a fim de aumentar a vidatil da bomba e dos seus componentes. O fluido deve ser filtrado durante o enchimento econtinuamente durante a operao, para manter o nvel de contaminao em ISO 18/15
ou melhor. Recomenda-se o uso de filtro de suco de 149 microns absoluto (100 "mesh")com "bypass" e filtro de retorno de 10 microns absoluto. A substituio dos elementosdeve ocorrer aps as primeiras 487 horas de operao em uma instalao nova, eposteriormente a cada 500 horas de operao, ou de acordo com as instrues dofabricante do filtro.
Montagem e AlinhamentoAs bombas podem ser montadas em qualquer posio. A posio preferencial com oeixo na horizontal. Os flanges SAE B ou C com 2 furos so padres para ambos os tiposde eixo, chavetado ou estriado. Em acoplamentos diretos os eixos da bomba e do motordevem estar alinhados dentro de 0,1 mm LTI. Evite aplicaes que induzam esforos
radiais e laterais no eixo.
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PartidaAntes de dar partida bomba, os seguintes itens devem ser verificados: O sentido derotao do motor deve estar de acordo com o sentido de rotao indicado no cdigoexistente na plaqueta de identificao da bomba. Eixos estriados devem ser lubrificadoscom graxa anticorrosiva ou lubrificante similar. A carcaa da bomba deve ser enchida comleo. Nunca deve ser dada partida bomba seca ou faz-la funcionar sem leo. Observe
as recomendaes quanto filtragem do fluido. As conexes de entrada e sada de leodevem estar apertadas e instaladas adequadamente. Todos os parafusos e flanges defixao devem estar apertados e alinhados. Durante a partida, a vlvula de alvio dosistema deve ter a presso reduzida, preferencialmente na regulagem mnima. Na partida,inicie a bomba pelo procedimento de ligar-desligar-ligar, at que se inicie a suco e fluxonormal. Sangrar o ar do sistema at que um fluxo constante de leo seja observado.
OperaoEleve lentamente a presso da vlvula de alvio at atingir o valor de ajuste paraoperao normal. Verifique e elimine qualquer vazamento em tubulaes, conexes ecomponentes. A sua bomba de palhetas Parker ter uma vida longa e operao confivel
e eficiente.Nota: Para maiores informaes de vazo e rotao, consulte as informaes tcnicas decada modelo.
As bombas de pisto geram uma ao de bombeamento, fazendo com que os pistes sealterem dentro de um tambor cilndrico. O mecanismo de bombeamento de uma bombade pisto consiste basicamente de um tambor de cilindro, pistes com sapatas, placa dedeslizamento, sapata, mola de sapata e placa de orifcio.
Como funciona uma Bomba de PistoNo exemplo da ilustrao a seguir, um tambor de cilindro com um cilindro adaptado comum pisto. A placa de deslizamento posicionada a um certo ngulo. A sapata do pistocorre na superfcie da placa de deslizamento.
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Quando um tambor de cilindro gira, a sapata do pisto segue a superfcie da placa dedeslizamento (a placa de deslizamento nogira). Uma vez que a placa de deslizamentoest a um dado ngulo o pisto alterna dentrodo cilindro. Em uma das metades do ciclo derotao, o pisto sai do bloco do cilindro e gera
um volume crescente. Na outra metade do ciclode rotao, este pisto entra no bloco e gera umvolume decrescente.
Na prtica, o tambor do cilindro adaptado commuitos pistes. As sapatas dos pistes so foradas contra a superfcie da placa dedeslizamento pela sapata e pela mola. Para separar o fluido que entra do fluido que sai,uma placa de orifcio colocada na extremidade do bloco do cilindro, que fica do ladooposto ao da placa de deslizamento.Um eixo ligado ao tambor do cilindro, que o conecta ao elemento acionado. Este eixo
pode ficar localizado na extremidade do bloco, onde h fluxo, ou, como acontece maiscomumente, ele pode ser posicionado na extremidade da placa de deslizamento. Nestecaso, a placa de deslizamento e a sapata tm um furo nos seus centros para receber oeixo. Se o eixo estiver posicionado na outra extremidade, a placa de orifcio tem o furo doeixo. A bomba de pisto que foi descrita acima conhecida como uma bomba de pistoem linha ou axial, isto , os pistes giram em torno do eixo, que coaxial com o eixo dabomba. As bombas de pisto axial so as bombas de pisto mais populares emaplicaes industriais. Outros tipos de bombas de pisto so as bombas de eixo inclinadoe as de pisto radial.
Bombas de Pisto Axial de Volume Varivel
O deslocamento da bomba de pisto axial determinado pela distncia que os pistesso puxados para dentro e empurrados para fora do tambor do cilindro. Visto que ongulo da placa de deslizamento controla a distncia em uma bomba de pisto axial, nsdevemos somente mudar o ngulo da placa de deslizamento para alterar o curso dopisto e o volume da bomba. Com a placa de deslizamento posicionada a um ngulogrande, os pistes executam um curso longo dentro do tambor do cilindro. Com a placade deslizamento posicionada a um ngulo pequeno, os pistes executam um cursopequeno dentro do tambor do cilindro.
Variando-se um ngulo da placa de deslizamento, o fluxo de sada da bomba pode seralterado. Vrios meios para variar o ngulo da placa de deslizamento so oferecidos por
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diversos fabricantes. Estes meios vo desde um instrumento de alavanca manual at umasofisticada servovlvula.
Bombas de Pistes Radiais
Neste tipo de bomba, o conjunto gira em um piv estacionrio por dentro de um anel ou
rotor. Conforme vai girando, a fora centrfuga faz com que os pistes sigam o controle doanel, que excntrico em relao ao bloco de cilindros. Quando os pistes comeam omovimento alternado dentro de seus furos, os prticos localizados no piv permitem queos pistes puxem o fluido do prtico de entrada quando estes se movem para fora, edescarregam o fluido no prtico de sada quando os pistes so forados pelo contornodo anel, em direo ao piv. O deslocamento de fluido depende do tamanho e do nmerode pistes no conjunto, bem como do curso dos mesmos. Existem modelos em que odeslocamento de fluido pode variar, modificando-se o anel para aumentar ou diminuir ocurso dos pistes. Existem, ainda, controles externos para esse fim.
Especificaes das bombas de pisto
Faixas de PressoOrifcio de Sada: 248 bar - 3600 psi Contnuo 345 bar - 5000 psi - PicoOrifcio de Entrada: 0,69 bar - 10 psi mximo (no exceder)Condies de Entrada: No exceder 5 in Hg de vcuo mximo a 1800 RPM com fluido base de petrleo. Para velocidade especial recomenda-se ver condies especficas deentrada.Dreno de Carcaa: 0,35 bar - 5 psi de diferencial mximo sobre o orifcio de entrada 1,03bar - 15 psi mximoFaixa de Velocidade: 600 - 2600 RPMFaixa de Temperatura: -40F a 160F - 4,5C a 71 CMaterial do Corpo: Ferro Fundido
Filtragem: Iso 16/13 recomendado Iso 18/15 mximoMontagem: SAE "B" 2 - Parafusos
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VLVULAS DE CONTROLE DE PRESSO
GeneralidadesAs vlvulas, em geral, servem para controlar a presso, a direo ou o volume de umfluido nos circuitos hidrulicos. As vlvulas que estudaremos nesta unidade so do tipocontroladoras de presso, que so usadas na maioria dos sistemas hidrulicos industriais.
Essas vlvulas so utilizadas para: Limitar a presso mxima de um sistema; Regular a presso reduzida em certas partes dos circuitos; Outras atividades que envolvem mudanas na presso de operao.
So classificadas de acordo com o tipo de conexo, pelo tamanho e pela faixa deoperao. A base de operao dessas vlvulas um balano entre presso e fora damola. A vlvula pode assumir vrias posies, entre os limites de totalmente fechada atotalmente aberta.
Vlvula fechada
Vlvula aberta
As vlvulas controladoras de presso so usualmente assim chamadas por suas funesprimrias abaixo relacionadas.
Vlvula de Segurana Vlvula de Seqncia Vlvula de Descarga Vlvula Redutora de Presso Vlvula de Frenagem Vlvula de Contrabalano
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Vlvula limitadora de presso
A presso mxima do sistema pode ser controlada com o uso de uma vlvula de pressonormalmente fechada. Com a via primria da vlvula conectada presso do sistema e a
via secundria conectada ao tanque, ocarretel no corpo da vlvula acionado por
um nvel predeterminado de presso, e nesteponto as vias primrias e secundrias soconectadas e o fluxo desviado para otanque. Esse tipo de controle de pressonormalmente fechado conhecido comovlvula limitadora de presso.
Ajustamento de PressoNuma vlvula de controle de presso, apresso da mola usualmente variada pela
regulagem de um parafuso que comprime oudescomprime a mola.
Como se utilizar uma Vlvula de Presso Normalmente Fechada(NF)As vlvulas de controle de presso normalmente fechadas tm muitas aplicaes numsistema hidrulico. Alm de a vlvula ser usada como um alvio do sistema, um controlede presso normalmente fechado pode ser usado para fazer com que uma operaoocorra antes da outra. Pode tambm ser usada para contrabalancear foras mecnicasexternas que atuam no sistema.
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Vlvula de SeqnciaUma vlvula de controle de presso normalmente fechada, que faz com que umaoperao ocorra antes da outra, conhecida como vlvula de seqncia.
Como funciona uma vlvula de Seqncia no CircuitoNum circuito com operaes de fixao e usinagem, o cilindro de presilhamento deve
avanar antes do cilindro da broca. Para que isto acontea, uma vlvula de sequncia colocada na linha do circuito, imediatamente antes do cilindro da broca. A mola na vlvulade sequncia no permitir que o carretel interligue as vias primrias e secundrias atque a presso seja maior do que a mola. O fluxo para o cilindro da broca bloqueado.Desta maneira, o cilindro de presilhamento avanar primeiro. Quando o grampo entra emcontato com a pea, a bomba aplica mais presso para vencer a resistncia. Esseaumento de presso desloca o carretel na vlvula de sequncia. As vias principal esecundria so interligadas. O fluxo vai para o cilindro da broca.
Vlvula de Contrabalano
Uma vlvula de controle de presso normalmente fechada pode ser usada para equilibrarou contrabalancear um peso, tal como o da prensa a que nos referimos. Esta vlvula chamada de vlvula de contrabalano.
Vlvula de Contrabalano no CircuitoNum circuito de uma prensa, quando a vlvula direcional remete fluxo para o lado traseirodo atuador, o peso fixado haste cair de maneira incontrolvel. O fluxo da bomba noconseguir manter-se. Para evitar esta situao, uma vlvula de presso normalmentefechada instalada abaixo do cilindro da prensa. O carretel da vlvula no conectar asvias principal e secundria at que uma presso, que transmitida extremidade docarretel, seja maior do que a presso desenvolvida pelo peso (isto , quando a presso
do fluido estiver presente no lado traseiro do pisto). Deste modo, o peso contrabalanceado em todo o seu curso descendente.
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Vlvula de Presso Normalmente Aberta
Uma vlvula de controle de presso normalmente fechada tem as vias primria esecundria separadas, e a presso, na base do carretel, transmitida da via primria.Uma vlvula de presso normalmente aberta tem as vias primria e secundriainterligadas, e a presso, na base do carretel, transmitida da via secundria.
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Vlvula redutora de pressoUma vlvula redutora de presso uma vlvula de controle de presso normalmenteaberta. Uma vlvula redutora de presso opera sentindo a presso do fluido depois desua via atravs da vlvula. A presso nestas condies igual presso ajustada davlvula, e o carretel fica parcialmente fechado, restringindo o fluxo. Esta restriotransforma todo o excesso de energia de presso, adiante da vlvula, em calor. Se cair a
presso depois da vlvula, o carretel se abrir e permitir que a presso aumentenovamente.
Vlvula Redutora de Presso no CircuitoO circuito de fixao mostrado na ilustrao requer que o grampo do cilindro B apliqueuma fora menor do que o grampo do cilindro A. Uma vlvula redutora de pressocolocada logo em seguida ao cilindro B permitir que o fluxo v para o cilindro at que apresso atinja a da regulagem da vlvula. Neste ponto, o carretel da vlvula acionado,causando uma restrio quela linha do circuito. O excesso de presso, adiante davlvula, transformado em calor. O cilindro B grampeia a uma presso reduzida.
VLVULAS DE CONTROLE DIRECIONALAs vlvulas de controle direcional consistem de um corpo com passagens internas queso conectadas e desconectadas por uma parte mvel. Nas vlvulas direcionais, e namaior parte das vlvulas hidrulicas industriais, conforme j vimos, a parte mvel ocarretel. As vlvulas de carretel so os tipos mais comuns de vlvulas direcionais usadosem hidrulica industrial.
Identificao de uma Vlvula de Controle DirecionalAs vlvulas de controle direcional so representadas nos circuitos hidrulicos atravs desmbolos grficos. Para identificao da simbologia devemos considerar:
Nmero de posies Nmero de vias Posio normal
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Tipo de acionamento
Nmero de PosiesAs vlvulas so representadas graficamente por quadrados. O nmero de quadradosunidos representa o nmero de posies ou manobras distintas que uma vlvula podeassumir.
Devemos saber que uma vlvula de controle direcional possui no mnimo dois quadrados,ou seja, realiza no mnimo duas manobras.
Nmero de ViasO nmero de vias de uma vlvula de controle direcional corresponde ao nmero de
conexes teis que uma vlvula pode possuir.
Nos quadrados representativos de posio podemos encontrar vias de passagem, vias debloqueio ou a combinao de ambas.
Para fcil compreenso do nmero de vias de uma vlvula de controle direcionalpodemos tambm considerar que:
Observao: Devemos considerar apenas a identificao de um quadrado. O nmero devias deve corresponder nos dois quadrados.
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Posio NormalPosio normal de uma vlvula de controle direcional a posio em que se encontramos elementos internos quando a mesma no foi acionada. Esta posio geralmente mantida por fora de uma mola.
Tipo de Acionamento
O tipo de acionamento de uma vlvula de controle direcional define a sua aplicao nocircuito, estes acionamentos podem ocorrer por fora muscular, mecnica, pneumtica,hidrulica ou eltrica.
Vlvula Direcional de 2/2 ViasUma vlvula direcional de 2 vias consiste de duas passagens que so conectadas edesconectadas. Em uma posio extrema do carretel, o curso de fluxo aberto atravs davlvula. No outro extremo no h fluxo atravs da vlvula. Uma vlvula de 2 vias executauma funo de liga-desliga. Esta funo usada em muitos sistemas, como trava desegurana e para isolar ou conectar vrias partes do sistema.
Vlvula Direcional de 3/2 Vias
Uma vlvula de 3 vias consiste de trs passagens dentro de um corpo de vlvula - via depresso, via de tanque e uma via de utilizao. A funo desta vlvula pressurizar oorifcio de um atuador. Quando o carretel est posicionado no outro extremo, a vlvulaesvazia o mesmo orifcio do atuador. Em outras palavras, a vlvula pressuriza e esvaziaalternadamente um orifcio do atuador.
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Vlvulas Direcionais de 3 Vias, no CircuitoUma vlvula direcional de 3 vias usada para operar atuadores de ao simples, como
cilindros, martelos e cilindros com retorno por mola. Nestasaplicaes, a vlvula de 3 vias remete presso do fluido e ofluxo para o lado traseiro do cilindro. Quando o carretel acionado para a outra posio extrema, o fluxo para o atuador bloqueado. Ao mesmo tempo a via do atuador, dentro docorpo, conectada ao tanque. Um cilindro martelo verticalretorna pelo seu prprio peso, ou pelo peso de sua carga,quando a via do atuador de uma vlvula de 3 vias drenadapara o tanque. Num cilindro de retorno de mola, a haste dopisto retornada por uma mola que est dentro do corpo docilindro.Em aplicaes hidrulicas industriais, geralmente no soencontradas vlvulas de 3 vias. Se uma funo de 3 vias forrequerida, uma vlvula de 4 vias convertida em uma vlvulade 3 vias, plugando-se uma via do atuador.
Vlvulas Normalmente Abertas(NA) e Vlvulas Normalmente Fechadas(NF)As vlvulas de 2 vias e as vlvulas de 3 vias com retorno por mola podem ser tantonormalmente abertas como normalmente fechadas,
isto , quando o atuador no est energizado, ofluxo pode passar ou no atravs da vlvula. Numavlvula de 3 vias e duasposies, por haver sempre uma passagem abertaatravs da vlvula, o normalmente fechada indicaque a passagem p fica bloqueada quando oacionador da vlvula no energizado. Quando asvlvulas direcionais de retorno por mola somostradas simbolicamente no circuito, a vlvula posicionada no circuito para mostrar a sua condionormal.
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Vlvula Direcional de 4/2 ViasA funo de uma vlvula direcional de 4 vias causar o movimento de reverso de umcilindro ou de um motor hidrulico. Para desempenhar esta funo, o carretel dirige ofluxo de passagem da bomba para uma passagem do atuador quando ele est em umaposio extrema. Ao mesmo tempo, o carretel posicionado para que a outra passagemdo atuador seja descarregada para o tanque.
Vlvulas Direcionais de 4/2 Vias, no CircuitoVisto que todas as vlvulas so compostas de um corpo e de uma parte interna mvel, aparte mvel de todas as vlvulas tem pelo menos duas posies, ambas nos extremos.Estas duas posies, numa vlvula direcional, sorepresentadas por dois quadrados separados. Cadaquadrado mostra, por meio de setas, como o carretelest conectado s vias dentro do corpo, naquele ponto.Quando a vlvula mostrada simbolicamente, os doisquadrados so conectados juntos, mas quandocolocada num circuito, somente um quadrado conectado ao circuito. Com este arranjo, a condio davlvula permite a visualizao do movimento do cilindro
em uma direo. Para visualizar o atuador se movendona direo oposta, sobreponha mentalmente um dosquadrados do smbolo ao outro, dentro do circuito.
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Acionamento de vlvulas direcionais
Ns vimos que o carretel de uma vlvula direcional pode estar posicionado em uma ououtra posio extrema. O carretel movido paraessas posies por energia mecnica, eltrica,hidrulica, pneumtica ou muscular. As vlvulasdirecionais cujos carretis so movidos por foramuscular so conhecidas como vlvulas operadasmanualmente ou vlvulas acionadas manualmente.Os tipos de acionadores manuais incluem alavancas,botes de presso e pedais.
Os atuadores manuais so usados em vlvulas direcionais cuja operao deve sersequenciada e controlada ao arbtrio do operador. Um tipo muito comum de atuadormecnico o rolete. O rolete atuado por um came que est ligado a um acionador. Oatuador mecnico usado quando a mudana de uma vlvula direcional deve ocorrer aotempo que o atuador atinge uma posio especfica.
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Os carretis das vlvulas direcionais podem tambm ser acionados por presso de fluido,tanto a ar como hidrulica. Nestas vlvulas, a presso do piloto aplicada nas duassapatas laterais do carretel, ou aplicada em uma sapata ou pisto de comando.
Um dos meios mais comuns de operao de uma vlvula direcional por solenide. Umsolenide um dispositivo eltrico que consiste basicamente de um induzido, umacarcaa C e umabobina. A bobina enrolada dentro da carcaa C. O carretel fica livrepara se movimentar dentro da bobina.
Como Funciona um SolenideQuando uma corrente eltrica passa pela bobina, gerasse um campo magntico. Estecampo magntico atrai o induzido e o empurra para dentro da bobina. Enquanto o
induzido entra na bobina, ele fica em contato com um pino acionador e desloca o carretelda vlvula direcional para uma posio extrema.
Limitaes do SolenideAs vlvulas direcionaisoperadas por solenide tmalgumas limitaes. Quandoum sistema hidrulico usado num ambiente midoou explosivo, no se deveusar solenides comuns.
Quando a vida de umavlvula direcional deve serextremamente longa,geralmente a vlvula desolenide controladaeletricamente inadequada.Provavelmente, a maiordesvantagem dos solenides
que a fora que eles podem desenvolver para deslocar o carretel de uma vlvuladirecional limitada. De fato, a fora requerida para deslocar o carretel de uma vlvuladirecional substancial, nos tamanhos maiores.
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Retorno por MolaUma vlvula direcional de 2 posies geralmente usa um tipo de atuador para acionar ocarretel da vlvula direcional para uma posio extrema. O carretel geralmenteretornado para a sua posio original por meio de uma mola. As vlvulas de 2 posiesdesta natureza so conhecidas como vlvulas com retorno por mola.
Pino de Trava (Detente)Se dois acionadores so usados para deslocar o carretel de uma vlvula de duasposies, s vezes h necessidade de travamento. A trava um mecanismo deposicionamento que mantm o carretel numa dada posio. O carretel de uma vlvulacom trava equipado com ranhuras ourasgos. Cada ranhura um receptculo para
uma pea mvel carregada por mola. Natrava ilustrada, a pea mvel uma esfera.Com a esfera na ranhura, o carretel deslocado, a esfera forada para fora deuma ranhura e para dentro de outra. Asvlvulas direcionais equipadas com travasno precisam manter os seus acionadoresenergizados para se manter na posio.Nota: Somente uma energizaomomentnea do solenide necessria paradeslocar o mbolo e mant-lo posicionado,numa vlvula com detente. A mnimadurao do sinal deve ser deaproximadamente 0,1 segundos para ambasas tenses CA e CC. O mbolo ser mantidoem sua posio travada, somente se avlvula for montada na condio horizontal esem a presena de choques hidrulicos evibraes.
Tipos de Centro
Com referncias s vrias possibilidades de vias de fluxo atravs de uma vlvuladirecional, as vias de fluxo seriam consideradas nicas enquanto o carretel estivesse emcada posio. No entanto, h posies intermedirias do carretel. As vlvulas de controledirecional de 4 vias, usadas na indstria mbil, tm frequentemente diversas posiesintermedirias entre os extremos. As vlvulas hidrulicas industriais de 4 vias sogeralmente vlvulas de 3 posies, consistindo de 2 posies extremas e uma posiocentral. As duas posies extremas da vlvula direcional de quatro vias esto diretamenterelacionadas ao movimento do atuador. Elas controlam o movimento do atuador em umadireo, tanto quanto na outra. A posio central de uma vlvula direcional projetadapara satisfazer uma necessidade ou condio do sistema. Por este motivo, a posiocentral de uma vlvula direcional geralmente designada de condio de centro. H uma
variedade de condies centrais disponveis nas vlvulas direcionais de quatro vias.Algumas destas condies mais conhecidas so: centro aberto, centro fechado, centro
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tandem e centro aberto negativo. Estas condies de centro podem ser conseguidasdentro do prprio corpo da vlvula, com a simples utilizao de um mbolo adequado.
Vlvulas de Centro Aberto no CircuitoUma condio de centro aberto permite o movimento livre do atuador enquanto o fluxo dabomba devolvido ao tanque a uma presso baixa. As vlvulas de 4 vias, de centroaberto, so muitas vezes usadas em circuitos de atuadores simples. Nestes sistemas,depois do atuador completar o seu ciclo, o carretel da vlvula direcional centralizado e ofluxo da bomba retorna ao tanque a uma presso baixa. Ao mesmo tempo, o atuador ficalivre para se movimentar. Uma desvantagem da vlvula de centro aberto que nenhumoutro atuador pode ser operado quando a vlvula estiver centrada.
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Vlvulas de Centro Fechado no CircuitoUma condio de centro fechado pra o movimento de um atuador, bem como permiteque cada atuador individual, no sistema, opere independentemente de um suprimento defora. Os carretis das vlvulas direcionais de centro fechado tm algumas desvantagens.Uma delas que o fluxo da bomba no pode ser descarregado para o tanque, atravs devlvula direcional, durante o
tempo em que o atuador estinativo. Outra desvantagem que o carretel, nesta vlvula,vaza como em qualquervlvula do tipo carretel. Almdisso, se o carretel ficarsujeito presso do sistemapor mais de uns poucosminutos, a presso seequalizar nas linhas A e Bdos atuadores, a
aproximadamente metade dapresso do sistema. Ocaminho de vazamentoatravs da superfcie debloqueio do carretel davlvula direcional so orifciosque medem o fluxo. Quandona posio de centro, apresso do sistema atua na via P da vlvula. Esta posio causa o fluxo do fludoatravs da superfcie de bloqueio para a passagem do atuador. Ento, o vazamentopassa atravs do restante da superfcie de bloqueio para a passagem do tanque. Apresso, na via do atuador, a essa altura ser aproximadamente a metade da presso dosistema.
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Porque a metade? Porque o fluxo de vazamento da via P para a via do atuador exatamente o mesmo da via do atuador para o tanque. Visto que a taxa de vazamento defluxo, atravs dessas passagens, a mesma, elas devem ter diferenciais de pressosimilares. No circuito do exemplo, se a vlvula direcional est sujeita regulagem davlvula limitadora de presso 70 kgf/cm2, quando est na posio central, uma pressode aproximadamente 35 kgf/cm2 ser observada nas linhas do atuador depois de alguns
minutos. Isto gerar um desequilbrio de foras no cilindro, o que faz com que a haste docilindro avance lentamente.
Vlvulas de Centro em Tandem no Circuito
Uma condio de centro em tandem pra o movimento do atuador, mas permite que ofluxo da bomba retorne ao tanque sem passar pela vlvula limitadora de presso. Umavlvula direcional com um carretel de centro em tandem tem a vantagem bvia dedescarregar a bomba enquanto em posio central. Mas, na realidade, o carretelapresenta algumas desvantagens que podem no ser aparentes. J foi dito que vriascondies de centro podem ser conseguidas com uma vlvula direcional de 4 vias,simplesmente inserindo o carretel apropriado no corpo da vlvula. Quando um carretel decentro em tandem usado no corpo da vlvula direcional, a taxa de fluxo nominal diminui.Alm disso, as condies de centro e de descarga do carretel no so to boas comopoderiam parecer quando se olha para um smbolo de centro em tandem.As vias P e T de uma vlvula hidrulica industrial de 4 vias no esto localizadasprximas uma da outra. A via P no centro e a via T nos extremos esto ligadas,quando na posio central, por meio de uma passagem por dentro do carretel. Isto no
uma condio ideal, porque resulta num diferencial de presso, que reduz a vazonominal da vlvula P T. No incomum encontrar, num circuito, vrias vlvulas de centroem tandem conectadas em srie. A justificativa desta situao que cada atuador pode
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trabalhar um tanto independentemente de outro e, ao mesmo tempo, a bomba pode serdescarregada quando as vlvulas de centro em tandem so acionadas para o centro.
Outra caracterstica de uma vlvula direcional de centro em tandem que a taxa de fluxonominal da vlvula diminuda. Para que haja um curso de fluxo razoavelmentedimensionado, de P para T na posio central, o eixo do carretel entre as sapatas muito
mais largo do que em qualquer outro tipo de carretel. Isso resulta num curso de fluxorestrito quando o carretel deslocado para qualquer extremo.Nota: Os carretis da vlvula direcional de centro em tandem operam um tantodiferentemente de outros carretis. Por causa de sua construo, quando um carretel decentro em tandem acionado para o lado direito da vlvula, o fluxo passa de P para A.Mas, em qualquer outro carretel, o fluxo passa de P para B. Em consequncia, se umcarretel de centro em tandem substitui qualquer outro tipo de carretel, controlado por essavlvula direcional, ele operar no sentido inverso.
Vlvulas de Reteno
As vlvulas de reteno so aparentemente pequenasquando comparadas a outros componentes hidrulicos, maselas so componentes que servem a funes muito variadase importantes. Uma vlvula de reteno consistebasicamente do corpo da vlvula, vias de entrada e sada ede um assento mvel que preso por uma mola de presso.O assento mvel pode ser um disco ou uma esfera, mas nossistemas hidrulicos, na maioria das vezes, uma esfera.
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O fluido passa pela vlvula somente em uma direo. Quando a presso do sistema naentrada da vlvula muito alta, o suficiente para vencer a mola que segura o assento,este deslocado para trs. O fluxo passa atravs da vvula. Isso conhecido como fluxodirecional livre da vlvula de reteno. Se o fluido for impelido a entrar pela via de sada oassento empurrado contra a sua sede. O fluxo estanca.
Vlvula de Reteno no CircuitoUma vlvula de reteno uma combinao de vlvula direcional e vlvula de presso.Ela permite o fluxo somente em uma direo, por isto uma vlvula unidirecional. Avlvula de reteno usada comumente em um sistema hidrulico, como vlvula de "bypass". Isso permite que o fluxo contorne certos componentes, tais como as reguladorasde vazo que restringem o fluxo na direo contrria. Uma vlvula de reteno tambmusada para isolar uma seo do sistema ou um componente, tal como um acumulador.Uma vlvula de reteno permite evitar que um reservatrio descarregue o fluxo de volta vlvula de descarga ou atravs da bomba. A parte mvel numa vlvula de reteno estsempre presa por uma mola de baixa presso. Quando uma mola mais forte utilizada, avlvula de reteno pode ser usada como vlvula de controle de presso (isso no se faz
comumente).
Vlvula de Reteno Operada por PilotoUma vlvula de reteno operada por piloto permite o fluxo em uma direo. Na direocontrria, o fluxo pode passar quando a vlvula piloto deslocar o assento de sua sede nocorpo da vlvula. Uma vlvula de reteno operada por piloto consiste do corpo davlvula, vias de entrada e sada, um assento pressionado por uma mola, como no caso davlvula de reteno. Do lado oposto do assento da vlvula est a haste de deslocamentoe o pisto do piloto. O piloto pressurizado atravs do pisto pela conexo do piloto.
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A vlvula de reteno operada por piloto permite um fluxo livre da via de entrada para avia de sada igual a uma vlvula de reteno comum. O fluido impelido a passar atravsda vlvula, atravs da via de sada para a via de entrada, pressiona o assento contra asua sede. O fluxo atravs da vlvula bloqueado. Quando uma presso suficientementealta age sobre o pisto do piloto, a haste avana e desloca o assento da sua sede. O fluxopode passar atravs da vlvula, da via de sada para a via de entrada, desde que apresso no piloto seja suficiente para manter o pisto da haste acionado.
Vlvula de Reteno Operada por Piloto no CircuitoCom uma vlvula de reteno operada por piloto bloqueando a passagem de fluxo nasada "B" do cilindro, a carga ficar estacionria enquanto a vedao no cilindro forefetiva. Quando chegar o momento de baixar a carga, a presso do sistema aplicada aopisto atravs da linha "A". A presso do piloto para operar a vlvula de reteno tomada da linha "A" do cilindro. A vlvula de reteno permanecer aberta enquantohouver presso suficiente na linha "A". Para descarga, o fluxo de fluido pode passar pelavlvula com facilidade porque esta a direo de fluxo da vlvula.
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Vlvula de reteno dupla
Esta vlvula caracteriza em sua construo, na montagem em conjunto, por duas vlvulasde reteno operadas por piloto em uma nica carcaa, sendo que o pisto de comandotrabalha entre duas retenes simples.No sentido de A1 para B1 e de A2 para B2 o fluxo livre. De A1 para A2 e de B1 para B2,o fluxo est bloqueado.
Se a vlvula receber o fluxo de A1 para B1, o pisto de comando deslocado para a
direita e empurra o cone do assento da vlvula de reteno B. Desta forma o fluxo de B2para A2 liberado. O princpio de funcionamento se repete quando o fluxo tem sentido deA2 para B2
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Vlvula controladora de fluxo ou de vazoA funo da vlvula controladora de vazo a de reduzir o fluxo dabomba em uma linha do circuito. Ela desempenha a sua funo por ser
uma restrio maior que a normal nosistema. Para vencer a restrio, umabomba de deslocamento positivo aplica uma
presso maior ao lquido, o que provoca umdesvio de parte deste fluxo para outrocaminho. Este caminho geralmente parauma vlvula limitadora de presso, mas podetambm ser para outra parte do sistema. As vlvulascontroladoras de vazo so aplicadas em sistemas hidrulicos
quando se deseja obter um controle de velocidade em determinados atuadores, o que possvel atravs da diminuio do fluxo que passa por um orifcio.
Orifcio FixoUm orifcio fixo uma abertura reduzida de um tamanho no ajustvel. Exemplos comunsde orifcios fixos, em hidrulica, so os plugues de um tubo ou vlvula de reteno comum furo usinado atravs do seu centro, ou uma vlvula comercial controladora de fluxopreestabelecida pela fbrica.
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Orifcio VarivelMuitas vezes um orifcio varivel melhor do que um orifcio fixo, por causa do seu graude flexibilidade. Vlvula de gaveta, vlvulas globos e vlvulas controladoras de vazovarivel so exemplos de orifcios variveis.
Vlvula Controladora de Vazo Varivel
O fluido que passa atravs de uma vlvula controladora de vazo varivel deve fazer umacurva de 90e passar pela abertura que a sede da haste cuja ponta cnica. Otamanho da abertura modificado pelo posicionamento do cone em relao sua sede.O tamanho do orifcio pode ser variado com ajuste muito fino devido ao parafuso de roscafina na haste da agulha da vlvula.Uma vlvula controladora de vazo varivel o orifcio varivel usado com maisfrequncia num sistema hidrulico industrial.
Vlvulas de Controle de Vazo Varivel no CircuitoO circuito ilustrado consiste de uma bomba de deslocamento positivo de 20 litros/min, deuma vlvula limitadora de presso, vlvula direcional, um orifcio fixo e um cilindro quetem uma rea de pisto de 20 cm2.
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Com a vlvula limitadora de presso ajustada a 35 kgf/cm2, a bomba tenta mandar seus20 litros/min de fluxo atravs do orifcio. Devido ao tamanho da abertura do orifcio,somente 8 litros/min passam atravs do orifcio antes que a presso atinja a regulagem de35 kgf/cm2 na vlvula limitadora de presso (isso, claro, acontece instantaneamente). 8litros/min passam atravs do orifcio e saem para o atuador. 12 litros/min avanam sobrea vlvula limitadora de presso e a haste do pisto se move a uma taxa de 400 cm/min.
Se uma vlvula controladora de vazo varivel fosse usada no mesmo circuito, avelocidade da haste poderia ser modificada facilmente.
Vlvula reguladora de fluxo unidirecional
Consiste em uma vlvula controladora de vazo descrita anteriormente e mais a funode uma vlvula de reteno simples em by pass. Com essa combinao possvel obterfluxo reverso livre, sendo de grande aplicao na hidrulica industrial. Atravs de umparafuso de ajuste determina-se a taxa de fluxo que deve ser requerida no sistema parase obter a velocidade desejada. Quanto posio de instalao, est em funo do tipode controle que se deseja aplicar no sistema.
Mtodos de ControleBasicamente temos trs maneiras de se aplicarem vlvulas controladoras de vazo,sendo as duas primeiras com reteno integrada, e na terceira no se faz necessrio ouso da reteno.
1 Mtodo - Meter-InMeter-in significa controle na entrada. Nesta operao a vlvula dever ser instalada noatuador, de maneira que a reteno impea a passagem do fluido, obrigando o mesmo apassar atravs do orifcio controlado para a entrada da cmara do atuador. Este mtodo bem preciso e utilizado em aplicaes onde a carga sempre resiste ao movimento doatuador, em casos onde se deve empurrar uma carga com velocidade controlada oulevantar uma carga com o cilindro instalado na vertical.
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2 Mtodo - Meter-OutMeter-out significa controle na sada. Nesta operao a vlvula dever ser instalada noatuador de maneira que a reteno impea a sada do fluidoda cmara do atuador obrigando o mesmo a passar atravs
do orifcio controlado. Este mtodo muito utilizado emsistemas onde a carga tende a fugir do atuador ou deslocar-se na mesma direo, como ocorre nos processos defurao (usinagem).
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Vlvula Controladora de Vazo com Presso CompensadaQualquer modificao na presso antes ou depois de um orifcio demedio afeta o fluxo atravs do orifcio, resultando numa mudana develocidade do atuador. Estas modificaes de presso devem serneutralizadas, ou compensadas, antes que um orifcio possa medir ofluido com preciso.
As vlvulas controladoras de fluxo so vlvulas no compensadas. Elas so bonsinstrumentos de medio, desde que o diferencial de presso atravs da vlvulapermanea constante. Se houver necessidade de uma medio mais precisa, usa-se umavlvula de fluxo compensada, isto , um controle de fluxo que permite a variao depresso antes ou depois do orifcio. As vlvulas controladoras de vazo com pressocompensada so classificadas como do tipo restritora ou by pass.
Tipo RestritoraUma vlvula controladora de vazo com presso compensada tipo restritora consiste deum corpo de vlvula com vias de entrada e de sada, uma vlvula controladora de vazovarivel, um mbolo de compensao e uma mola que comprime o mbolo.
FuncionamentoPara determinar como uma vlvula tipo restritorafunciona, devemos examinar a sua operao passoa passo. Com o mbolo de compensao totalmentevoltado para o lado esquerdo, qualquer fluxo defluido pressurizado que entre na via de entradachegar vlvula controladora de vazo varivel. Com o mbolo um pouco deslocado para o ladodireito, o fluxo de fluido pressurizado bloqueadoatravs da vlvula.
Para manter o curso de fluxo atravs da vlvula aberta, uma mola comprime o mbolo docompensador em direo ao lado esquerdo. A presso antes da vlvula controladora devazo varivel transmitida ao lado esquerdo do mbolo por meio de uma passagempiloto interna. Quando a presso do fluido, neste ponto, tentar se tornar maior do que apresso da mola, o mbolo se mover em direo do lado direito.
Com o orifcio da vlvula controladora de vazovarivel ajustado para um pouco menos do que ofluxo da bomba a presso antes da vlvula tenta
alcanar a da regulagem da vlvula limitadora depresso. Quando a presso tenta subir acima dovalor da mola do compensador, o mbolo semovimenta e restringe o fluxo para a vlvulacontroladora de vazo varivel. Enquanto o fluidopassa sobre esta restrio, toda a energia depresso em excesso do valor da mola transmitidaem calor.
Por exemplo, se a mola tivesse um valor de 7 kgf/cm2 e a vlvula limitadora de presso
estivesse regulada a 35 kgf/cm2, a presso do fluido na entrada da vlvula seria de 35kgf/cm2. Entretanto, o mbolo compensador reduz a presso antes que ela chegue
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vlvula de vazo varivel, transformando 28kgf/cm2 em energia trmica quando o fluidopassa atravs da restrio. Isto significa que, independentemente da presso que est naentrada do controle de fluxo, a presso antes da vlvula para desenvolver fluxo sersempre de 7kgf/cm2.
ATUADORES HIDRULICOS
Os atuadores hidrulicos convertem a energia de trabalho em energia mecnica. Elesconstituem os pontos onde toda a atividade visvel ocorre, e so uma das principaiscoisas a serem consideradas no projeto da mquina. Os atuadores hidrulicos podem ser
divididos basicamente em dois tipos: lineares e rotativos.
CilindrosCilindros hidrulicos transformam trabalho hidrulico em energia mecnica linear, a qual aplicada a um objeto resistivo para realizar trabalho. Os cilindros foram citadosbrevemente h pouco. Um cilindro consiste de uma camisa de cilindro, de um pistomvel e de uma haste ligada ao pisto. Os cabeotes so presos ao cilindro por meio deroscas, prendedores, tirantes ou solda (a maioria dos cilindros industriais usa tirantes).Conforme a haste se move para dentro ou para fora, ela guiada por embuchamentosremovveis chamados de guarnies. O lado para o qual a haste opera chamado delado dianteiro ou "cabea do cilindro". O lado oposto sem haste o lado traseiro. Osorifcios de entrada e sada esto localizados nos lados dianteiro e traseiro.
Caractersticas
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A Haste do PistoAo de alta resistncia, retificada, cromada e polidapara assegurar uma superfcie lisa, resistente aentalhes para uma vedao efetiva e longa vida.
Mancal Parker "Jewel"A longa superfcie de apoio fica dentro da vedao
para melhor lubrificao e vida mais longa. O mancal"Jewel", completo com vedaes da haste, pode serfacilmente removido sem desmontar o cilindro, deforma que a manuteno mais rpida e, portanto,mais econmica.
Guarnio de Limpeza de Borda DuplaA guarnio de limpeza de borda dupla funciona comoguarnio secundria e impede a entrada de sujeira nocilindro. Isto aumenta a vida do mancal e dasvedaes.
Vedao de Borda Serrilhada
A vedao de borda serrilhada da Parker possuiuma srie de bordas de vedao que assumemse papel sucessivamente ao aumentar apresso. A combinao da vedao de bordaserrilhada com a guarnio de limpeza de bordadupla garante a haste seca dos cilindros Parker,o que significa ausncia de gotejamento umacontribuio importante sade, segurana eeconomia.
Vedaes do Corpo do CilindroVedaes do corpo sob presso asseguram que ocilindro seja prova de vazamentos, mesmo sob
choques de presso.
O Tubo do CilindroSo fabricados com ao de alta qualidade, brunidocom preciso e alto grau de acabamento, assegurandovida longa s vedaes.
Pisto de Ferro Fundido InteirioO pisto tem amplas superfcies de apoio para resistira cargas laterais e um longo encaixe por rosca nahaste do pisto. Como caracterstica de seguranaadicional, o pisto fixado por Loctite e por um pino detravamento.
Encaixe do TuboUma salincia usinada com preciso em ambasas extremidades do tubo, concntrica com odimetro interno do tubo, permite que oscilindros sejam alinhados rpido e precisamentepara uma mxima vida em operao.
Anel de Amortecimento Flutuante e Luvas deAmortecimentoO anel de amortecimento flutuante e a luva soautocentrantes, permitindo tolerncias estreitas e,portanto, um amortecimento mais eficaz. No curso deretorno, uma vlvula de reteno com esfera na
extremidade do cabeote traseiro permitem que sejaaplicada presso a toda a rea do pisto para maiorpotncia e velocidade de partida.
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GuarniesPara uma operao apropriada, uma vedao positiva deve existir em toda a extenso dopisto do cilindro, tanto quanto na haste. Ospistes do cilindro so vedados com asguarnies elsticas ou anis de vedao deferro fundido. Os anis de pisto so durveis
mas permitem vazamento na ordem 15 a 45 cm3por minuto em condies de operao normal.Guarnies tipo "U" elsticas no vazam emcondies normais, mas so menos durveis. Asguarnies elsticas da haste so fornecidas emmuitas variedades. Alguns cilindros soequipados com guarnies com formato em "V"ou em "U", fabricadas de couro, poliuretano,borracha nitrlica ou viton, e uma guarnioraspadora que previne a entrada de materiaisestranhos no cilindro.
Um tipo comum de guarnio elstica consiste deuma guarnio primria com a lateral dentada em formato de serra na parte interna. Asserrilhas contatam a haste e continuamente raspam o fluido, limpando-a. Uma guarniosecundria retm todo o fluido da guarnio primria e ainda previne contra a entrada desujeiras quando a haste recua.
TIPOS DE CILINDROS
Cilindro de simples - Um cilindro no qual a presso de fluido aplicada em somenteuma direo para mover o pisto.
Cilindro de simples ao e retorno por mola -um cilindro no qual uma mola recua oconjunto do pisto.
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Cilindro de simples ao e retorno pela fora da carga - um cilindro no qual uma foraexterna recua o conjunto do pisto.
Cilindro de dupla ao -Um cilindro no qual a presso do fluido aplicada ao elementomvel em qualquer uma das direes.
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Cilindro de dupla ao com amortecimento de fim de curso
Choque HidrulicoQuando a energia de trabalho hidrulica que est movendo um cilindro encontra umobstculo (como o final de curso de um pisto), a inrcia do lquido do sistema transformada em choque ou batida, denominada de choque hidrulico. Se umaquantidade substancial de energia estancada, o choque pode causar dano ao cilindro.
AmortecimentosPara proteger os cilindros contra choques excessivos, os mesmos podem ser protegidospor amortecimentos. O amortecimento diminui o movimento do cilindro antes que chegueao fim do curso. Os amortecimentos podem ser instalados em ambos os lados de umcilindro.
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Um amortecimento consiste de uma vlvula de agulha de controle de fluxo e de umplugue ligado ao pisto. O plugue de amortecimento pode estar no lado da haste (nestaposio ele chamado de colar), ou pode estar no lado traseiro (onde chamado debatente de amortecimento).
Funcionamento
Conforme o pisto do cilindro se aproxima do seu fim de curso, o batente bloqueia a sadanormal do lquido e obriga o fluido a passar pela vlvula controle de vazo. Nesta altura,algum fluxo escapa pela vlvula de alvio de acordo com a sua regulagem. O fluidorestante adiante do pisto expelido atravs da vlvula controle de vazo e retarda omovimento do pisto. A abertura da vlvula controle de vazo determina a taxa dedesacelerao. Na direo inversa, o fluxo passa pela linha de bypass da vlvula decontrole de vazo onde est a vlvula de reteno ligada ao cilindro. Como regra geral, osamortecimentos so colocados em cilindros cuja velocidade da haste exceda a 600cm/min.
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