Atuadores Hidráulicos

Os atuadores hidráulicos convertem a energia de trabalho em energia mecânica. Elesconstituem os pontos onde toda a atividade visível ocorre e são um dos principaisítens a serem consideradas no projeto da máquina. Os atuadores hidráulicos podemser divididos basicamente em dois tipos: lineares e rotativos.

Cilindros de simples ação

Curso máximo 100mm, usado em operações que envolvam fixação, expulsão,extração e prensagem

Cilindros de dupla açãoÉ o mais utilizado possuindo inúmeras aplicações, como prensas, fixadores, etc… Ocurso não pode ser muito grande pois surgem problemas de flambagem.

Para proteger os cilindros contrachoques excessivos, os mesmospodem ser protegidos poramortecimentos. O amortecimentodiminui o movimento do cilindroantes que chegue ao fim do curso.Os amortecimentos podem serinstalados em ambos os lados deum cilindro.

Possuem outros tipos de construção derivados, como:

-- Cilindro de dupla ação com haste dupla;

-- Cilindro duplex contínuo (tandem);

-- Cilindro duplex germinado;

-- Cilindro de impacto;

-- Cilindro de tração por cabos.

Cilindro de haste passante ou haste dupla

Entre as suas características temos:

• Possibilidade de realizar trabalho nos dois sentidos;• Absorve pequenas cargas laterais;• Força igual nos dois sentidos.

Cilindro duplex contínuo ou cilindro tandem

Consiste em dois cilindros acoplados mecanicamente em série. É aplicadoprincipalmente em pregadores pneumáticos. Exerce grande força com pequenodiâmetro.

Cilindro duplex geminado.

Este tipo de cilindro tem como principal vantagem o fato de dispormos de dois cilindrosopostos em uma mesma camisa, possibilitando assim que a ponta de uma das hastespossa alcançar diversas posições, bastando para isto que se mantenha presa a outra haste.

Cilindro de impacto

Para se obter grande energia cinetica, as duas camaras sao pressurizadas ao mesmo tempo,o que impede o avanco devido a diferenca entre as areas. Quando a camara dianteira edespressurizada o embolo avanca fazendo com que a area de atuacao do ar seja a docilindro. Com o rapido aumento da area traseira, o embolo e arremessado com grandevelocidade (cerca de 8 m/s), o que se traduz em um forte impacto que objetiva cortar,dobrar, rebitar ou outra operacao tipica de uma prensa de impacto.

Este tipo de cilindro e empregado quando se faz necessário um grande curso, como por exemplo em pequenos elevadores, empilhadeiras ou maquinas de terraplenagem de carga, sendo usado preferencialmente na posição vertical. Podem ser de simples ou duplo efeito.

Cilindro telescópico

Cilindro de múltiplas posições

Este tipo de cilindro é formado por dois ou mais cilindros unidos por suas câmarastraseiras. Desta forma se consegue um curso mais longo em um pequeno espaçofísico. Além disso pode-se conseguir posicionamentos intermediários escalonados.

Dimensionamento de cilindros hidráulicos

• Define-se pressão de trabalho como sendo a razão entre a força de avanço e a área do pistão.

• Redefine-se a pressão de trabalho:

ApFaPtb = calculadoApcomercialAp ≥

comercialApFaPtb =

• Dimensionamento da haste pelo critério de Euler para deformação por flambagem.

• S = coeficiente de segurança = 3,5• L = comprimento livre de flambagem tab 2.1 (cm)• E = módulo de elasticidade do aço

41

3

2

hE

FaS64d ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅π

⋅λ⋅⋅=

27

cmN101,2 ⋅

Exemplo: Utilizando o critério de Euler verifique o diâmetro mínimoadmissível para a haste de um cilindro que deve deslocar uma massa de 500 kga altura de 1 metro em 10 s, calculando a força de avanço, o diâmetro comercialdo pistão Dp e a pressão de trabalho final Ptb. Suponha fixação conforme o caso3.

( )

bar74,15Pa10574,1063,0

49054AFP

mm1000Lopois63)mm(Dp2.2tabelaDamm17cm7043,1437,8

101,24905)5,0100(5,364

EFaS64d

N490581,9500gmFa

62

h

41

41

73

25,041

3

2

h

=⋅=⋅π⋅

==

===>===

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅π

⋅⋅⋅⋅=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅π⋅λ⋅⋅

=

=⋅=⋅=