eletro hidráulica

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apostila eletro hidráulica...

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialApostila M1003-1 BR Julho 2006

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Certificate Number: 30759

ISO 9001 : 2000

Termo de Garantia

A Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda, Diviso Automation, doravante denominada simplesmente Parker, garante os seus produtos pelo prazo de 12 (doze) meses, includo o da garantia legal (primeiros 90 dias), contados a partir da data de seu faturamento, desde que instalados e utilizados corretamente, de acordo com as especificaes contidas em catlogos ou manuais ou, ainda, nos desenhos aprovados pelo cliente quando tratar-se de produto desenvolvido em carter especial para uma determinada aplicao.

Abrangncia desta Garantia

A presente garantia contratual abrange apenas e to somente o conserto ou substituio dos produtos defeituosos fornecidos pela Parker. A Parker no garante seus produtos contra erros de projeto ou especificaes executadas por terceiros. A presente garantia no cobre nenhum custo relativo desmontagem ou substituio de produtos que estejam soldados ou afixados de alguma forma em veculos, mquinas, equipamentos e sistemas. Esta garantia no cobre danos causados por agentes externos de qualquer natureza, incluindo acidentes, falhas com energia eltrica, uso em desacordo com as especificaes e instrues, uso indevido, negligncia, modificaes, reparos e erros de instalao ou testes.

Limitao desta Garantia

A responsabilidade da Parker em relao a esta garantia ou sob qualquer outra garantia expressa ou implcita, est limitada ao conserto ou substituio dos produtos, conforme acima mencionado.

!

ADVERTNCIA

SELEO IMPRPRIA, FALHA OU USO IMPRPRIO DOS PRODUTOS DESCRITOS NESTE CATLOGO PODEM CAUSAR MORTE, DANOS PESSOAIS E/OU DANOS MATERIAIS.As informaes contidas neste catlogo da Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda. e seus Distribuidores Autorizados, fornecem opes de produtos para aplicaes por usurios que tenham habilidade tcnica. importante que voc analise os aspectos de sua aplicao, incluindo consequncias de qualquer falha e revise as informaes que dizem respeito ao produto contidos neste catlogo. Devido variedade de condies de operaes e aplicaes para estes produtos, o usurio, atravs de sua prpria anlise e teste, o nico responsvel para fazer a seleo final dos produtos e tambm para assegurar que o desempenho, a segurana da aplicao e os cuidados especiais requeridos sejam atingidos. Os produtos aqui descritos com suas caractersticas, especificaes e desempenhos so objetos de mudana pela Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda., a qualquer hora, sem prvia notificao.Parker Hannifin Ind. Com. Ltda. Jacare, SP - Brasil

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialCOPYRIGHT by Parker Hannifin Corporation

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Adaptao e Reviso Parker Training Brasil

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Apresentao Parker Training

Para incentivar, ampliar e difundir as tecnologias de automao industrial da Parker Hannifin, numa gama to ampla de aplicaes, foi criada, na Parker Jacare, a Parker Training. H mais de 26 anos treinando profissionais em empresas, escolas e universidades, a Parker Training vem oferecendo treinamento tcnico especializado e desenvolvendo material didtico diversificado e bem elaborado, com o intuito de facilitar a compreenso. Com instrutores qualificados, esse projeto pioneiro na rea de treinamento em automao industrial no Brasil, e colaborou para a formao de mais de 25 mil pessoas, em aproximadamente 4 mil empresas, atravs de cursos e materiais reconhecidos pelo contedo tcnico e qualidade de ensino. Para alcanar tais nmeros e continuar a atender seus clientes, de forma cada vez melhor, com uma parceria cada vez mais forte, os profissionais da Parker Training se dedicam a apresentar sempre novos conceitos em cursos e materiais didticos. So ministrados cursos abertos ou in company em todo o pas, atravs de instrutores prprios ou de uma rede de franqueados, igualmente habilitada e com a mesma qualidade de treinamento. Os cursos oferecidos abrangem as reas de Automao Pneumtica/Eletropneumtica, Manuteno de Equipamentos Pneumticos/Hidrulicos, Tcnicas de Comando Pneumtico, Controladores Lgicos Programveis e Hidrulica/Eletrohidrulica Industrial com controle proporcional. So oferecidos tambm programas de treinamento especial com contedo e carga horria de acordo com as necessidades do cliente, empresa ou entidade de ensino. Faz parte dos nossos cursos uma grande gama de materiais didticos de apoio, que facilita e agiliza o trabalho do instrutor e do aluno: transparncias, componentes em corte, smbolos magnticos, apostilas e livros didticos ligados s tcnicas de automao, gabaritos para desenho de circuitos, fitas de vdeo, software de desenho e simulao de circuitos pneumticos e hidrulicos, alm de bancadas de treinamento para realizao prtica destes circuitos.Training

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ndice1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Introduo .......................................................................................................................................................4 Reviso Conceitos de Hidrulica.....................................................................................................................4 Unidade de Fora Bsica ................................................................................................................................7 Vlvulas de Controle Direcional ....................................................................................................................13 Atuadores e Acumuladores Hidrulicos ........................................................................................................17 Vlvulas de Controle de Presso ..................................................................................................................21 Vlvulas de Reteno....................................................................................................................................24 Vlvulas Controladoras de Vazo ..................................................................................................................25 Introduo Eletricidade Bsica ...................................................................................................................26 Alimentao Eltrica......................................................................................................................................28 Lei de Ohm ....................................................................................................................................................31 Medidas Eltricas ..........................................................................................................................................33 Elementos de Comutao e Proteo...........................................................................................................35 Componentes dos Circuitos Eltricos ...........................................................................................................37 Solonides.....................................................................................................................................................39 Rels .............................................................................................................................................................40 Segurana em Eletricidade ...........................................................................................................................43 Circuitos Eletrohidrulicos Conceituais .........................................................................................................44 Circuito Cascata ou Sequncia Mnima ........................................................................................................64 Circuito Passo a Passo ou Sequncia Mxima .............................................................................................71

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1. IntroduoCom a constante evoluo tecnolgica, tem-se no mercado a intensa necessidade de se desenvolverem tcnicas de trabalho que possibilitem ao homem o aprimoramento nos processos produtivos e a busca da qualidade. Para se buscar a otimizao de sistemas nos processos industriais, faz-se o uso da juno dos meios de transmisso de energia, sendo estes: Mecnica Eltrica Eletrnica Pneumtica Hidrulica Experincias tm mostrado que a hidrulica vem se destacando e ganhando espao como 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 sistemas hidrulicos para controle de movimentos. Para um conhecimento detalhado e estudo da energia hidrulica vamos inicialmente entender o termo Hidrulica. O termo Hidrulica derivou-se da raiz grega Hidro, que tem o significado de gua, por essa razo entendem-se por Hidrulica todas as leis e comportamentos relativos gua ou outro fluido, ou seja, Hidrulica o estudo das caractersticas e uso dos fluidos sob presso. Atravs deste material ser possvel a reviso da Hidrulica bsica. Esta apostila tem como objetivo apresentar informaes bsicas, conceitos e aplicaes dos variados tipos de circuitos e aplicaes dando nfase de comandos eltricos aplicados na eletrohidrulica.

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2. Reviso Conceitos de HidrulicaDefinio 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.

Princpio Prensa Hidrulica1. Uma fora de 10kgf aplicada em um pisto de 1cm2 de rea... 2. ...desenvolver uma presso de 10kgf/cm2 (10atm) em todos os sentidos dentro deste recipiente 3. ... Esta presso suportar um peso de 100kgf se tivermos uma rea de 10cm2

Lei de PascalA presso exercida em um ponto qualquer de um lquido esttico a mesma em todas as direes e exerce foras iguais em reas iguais. Vamos supor um recipiente cheio de um lquido, o qual praticamente incompressvel.

4. As foras so proporcionais s reas dos pistes 100kgf 10kgf ENTRADA 1cm2 = 10cm2 SADA

F = Fora

A = rea

P = Presso

Sabemos que:

P=1. Suponhamos uma garrafa cheia de um lquido, o qual praticamente incompressvel. 2. Se aplicarmos uma fora de 10kgf numa rolha de 1cm2 de rea... 3. ... o resultado ser uma fora de 10kgf em cada centmetro quadrado das paredes da garrafa. 4. Se o fundo da garrafa tiver uma rea de 20cm2 e cada centmetro estiver sujeito a uma fora de 10kgf, teremos como resultante uma fora de 200kgf aplicada ao fundo da garrafa.

F A

Portanto:

P1 =

F1 A1

=

10 kgf 1 cm2

= 10 kgf/cm2

Quando aplicamos uma fora de 10 kgf em uma rea de 1 cm2, obtemos como resultado uma presso interna de 10 kgf/cm2 agindo em toda a parede do recipiente com a mesma intensidade. Este princpio, descoberto e enunciado por Pascal, levou construo da primeira prensa hidrulica no princpio da Revoluo Industrial. Quem desenvolveu a descoberta de Pascal foi o mecnico Joseph Bramah.

Temos que a presso, agindo em todos os sentidos internamente na cmara da prensa, de 10 Kgf/cm2. Esta presso suportar um peso de 100 Kgf se tivermos uma rea A2 de 10 cm2, sendo:

F=PxA

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialPortanto:

Conservao de EnergiaF2 = P1 x A2 F2 = 10 kgf/cm2 x 10cm2 F2 = 100 kgfRelembrando 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 sim transform-la em novas formas de energia. Quando desejamos realizar uma multiplicao de foras significa que teremos o pisto maior, movido pelo fluido deslocado pelo pisto menor, sendo que a distncia de cada pisto seja inversamente proporcional s suas reas. O que se ganha em relao fora tem que ser sacrificado em distncia ou velocidade.1. Se o pisto se move 10 centmetros, desloca 10 centmetros cbicos de lquido (1cm2 x 10cm = 10cm3). 2. 10 centmetros cbicos de lquido movimentaro somente 1 centmetro neste pisto.

Podemos considerar que as foras so proporcionais s reas dos pistes.

Fatores de Converso de Unidades de Presso1 atm 1 atm 1 atm 1 atm 1 kgf/cm2 1 kgf/cm2 1 kgf/cm2 1 kgf/cm2 1 bar 1 bar 1 bar 1 bar 1 psi 1 psi 1 psi 1 psi = = = = = = = = = = = = = = = = 1,0333 kgf/cm2 1,0134 bar 14,697 psi (lbf/pol2) 760 mmHg 0,9677 atm 0,9807 bar 14,223 psi (lbf/pol2) 736 mmHg 0,9867 atm 1,0196 kgf/cm2 14,503 psi (lbf/pol2) 759 mmHg 0,0680 atm 0,0703 kgf/cm2 0,0689 bar 51,719 mmHg

3. A energia transferida ser igual a 10 quilogramafora x 10 centmetros ou 100kgf. cm. 4. Neste ponto tambm teremos uma energia de 100kgf. cm (1cm x 100kgf).

Equivalncia entre Unidades de Presso~ 1 atm ~ 1kgf/cm2 = 1 bar = 14,7 psi =Podemos considerar:

Quando o pisto de rea = 1 cm2 se move 10 cm desloca um volume de 10cm3 para o pisto de rea = 10 cm2. Consequentemente, o mesmo movimentar apenas 1 cm de curso.

1 bar = 14,5 psi

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialLquidosLquido uma substncia constituda de molculas. Ao contrrio dos gases, nos lquidos as molculas so atradas umas s outras de forma compacta. Por outro lado, ao contrrio dos slidos, as molculas no se atraem a ponto de adquirirem posies rgidas.

Manmetro de BourdonO tubo de Bourdon consiste de uma escala calibrada em unidades de presso e de um ponteiro ligado, atravs de um mecanismo, a um tubo oval, em forma de "C". Esse tubo ligado presso a ser medida.

4030

50

6070

O tubo tende a endireitar-se sob presso causando a rotao do ponteiro

20

80

10

90

Tubo de Bourdon

Fora Transmitida atravs de um SlidoA fora atravs de um slido transmitida em uma direo. Se empurrarmos o slido em uma direo, a fora transmitida ao lado oposto, diretamente.

Gerao de Calor em um Sistema HidrulicoA gerao de calor em um sistema causada pelo movimento de um lquido, relativamente h mudanas de direo, viscosidade e atrito. Para se descobrir como o calor gerado, concentraremos o nosso estudo nas caractersticas do lquido.

ViscosidadeA viscosidade a medida de resistncia ao fluxo das molculas de um lquido quando elas deslizam umas sobre as outras. uma espcie de atrito interno. Um exemplo de lquido com alta viscosidade o mel ou melado. A gua um lquido de baixa viscosidade.

ManmetroO manmetro um aparelho que mede um diferencial de presso. Dois tipos de manmetros so utilizados nos sistemas hidrulicos: o de Bourdon e o de ncleo mvel.

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100Entrada de presso

0

Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialSSU Segundo Saybolt UniversalUma das medidas de viscosidade dos fluidos o SSU - abreviatura de Segundo Saybolt Universal. O professor Saybolt aqueceu um lquido com volume predeterminado a uma dada temperatura e fez o lquido passar por uma abertura de tamanho tambm especificado. Ele cronometrou o fluxo (em segundos), at que o lquido enchesse um recipiente com capacidade de 60 mililitros. O resultado foi a medio da viscosidade em SSU.

SSU.

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3. Unidade de Fora BsicaReservatrios HidrulicosA funo bvia de um reservatrio hidrulico conter ou armazenar o fluido hidrulico de um sistema.

Filtros HidrulicosTodos os fluidos hidrulicos contm uma certa

Do que consiste um Reservatrio HidrulicoOs reservatrios hidrulicos consistem de quatro paredes (geralmente de ao); uma base abaulada; um topo plano com uma placa de apoio, quatro ps; linhas de suco, retorno e drenos; plugue do dreno; indicador de nvel de leo; tampa para respiradouro e enchimento; tampa para limpeza e placa defletora (Chicana).

quantidade de contaminantes. A necessidade do filtro, no entanto, no reconhecida na maioria das vezes, pois o acrscimo deste componente particular no aumenta, de forma aparente, a ao da mquina. Mas o pessoal experiente de manuteno concorda que a grande maioria dos casos de mau funcionamento de componentes e sistemas causada por contaminao. As partculas de sujeira podem fazer com que mquinas caras e grandes falhem.

A Contaminao Interfere nos Fluidos HidrulicosA contaminao causa problemas nos sistemas hidrulicos porque interfere no fluido, que tem quatro funes. 1. Transmitir energia. 2. Lubrificar peas internas que esto em movimento. 3. Transferir calor. 4. Vedar folgas entre peas em movimento.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialElementos de Filtro de ProfundidadeOs elementos do filtro de profundidade foram o fluido a passar atravs de uma espessura aprecivel de vrias camadas de material. A contaminao retida por causa do entrelaamento das fibras e a consequente 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.

Direo do FluxoConstruo tpica da fibra de vidro fina (100x)

Elementos do Tipo de SuperfcieNum filtro do tipo de superfcie, um fluxo de fluido tem uma trajetria direta de fluxo atravs de uma camada de material. A sujeira retida na superfcie do elemento que est voltada para o fluxo. Telas de arame ou metal perfurado so tipos comuns de materiais usados como elemento de filtro de superfcie.Meio Filtrante de Profundidade

74 m

Superfcie do Meio FiltranteConstruo tpica da fibra de vidro grossa (100x)Comparao Geral de Meio FiltranteMaterial Eficincia Cap. de Presso Vida no Meio Filtrante de Captura Reteno Diferencial SistemaFibra de Vidro Celulose (papel) Tela Alta Alta Moderada Alta Baixa Alta Moderada Moderada

Custo GeralModerada para alta Baixa Moderada para alta

Moderada Moderada Baixa Baixa

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialTipo de Filtragem pela Posio no SistemaO filtro a proteo para o componente hidrulico. Seria ideal que cada componente do sistema fosse equipado com o seu prprio filtro, mas isso no economicamente prtico na maioria dos casos. Para se obterem melhores resultados, a prtica usual colocar filtros em pontos estratgicos do sistema. Vantagens: 1. Protegem a bomba da contaminao do reservatrio. 2. Por no terem carcaa so filtros baratos. Desvantagens: 1. So de difcil manuteno, especialmente se o fluido est quente. 2. No possuem indicador. 3. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se no estiverem dimensionados corretamente, ou se no conservados adequadamente. 4. No protegem os elementos do sistema das partculas geradas pela bomba.

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 com malha de 74 a 150 mcrons, no possuem carcaa e so instalados dentro do reservatrio, abaixo, no nvel do fluido. Apesar de serem chamados de filtro, impedem apenas a passagem de grandes partculas (na lngua inglesa so chamados de strainer, que significa peneira).

Filtro de Suco ExternoPelo fato de possurem carcaa estes filtros so instalados diretamente na linha de suco fora do reservatrio. Existem modelos que so instalados no topo ou na lateral dos reservatrios. Estes filtros possuem malha de filtragem de 3 a 238 mcrons.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialVantagens: 1. Protegem a bomba da contaminao do reservatrio. 2. Indicador mostra quando o elemento est sujo. 3. Podem ser trocados sem a desmontagem da linha de suco do reservatrio. Desvantagens: 1. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se no estiverem dimensionados corretamente, ou se no conservados adequadamente. 2. No protegem os elementos do sistema das partculas geradas pela bomba. Vantagens: 1. Filtram partculas muito finas visto que a presso do sistema pode impulsionar o fluido atravs do elemento. 2. Pode proteger um componente especfico contra o perigo de contaminao por partculas. Desvantagens: 1. A carcaa de um filtro de presso deve ser projetada para alta presso. 2. So caros porque devem ser reforados para suportar altas presses, choques hidrulicos e diferencial de presso.

Filtro de Presso

Filtro de Linha de RetornoEst posicionado no circuito prximo do reservatrio. A dimenso habitualmente encontrada nos filtros de retorno de 5 a 40 mcrons.

M

Um filtro de presso posicionado no circuito, entre a bomba e um componente do sistema. A malha de filtragem dos filtros de presso de 3 a 40 mcrons. Um filtro de presso pode tambm ser posicionado entre os componentes do sistema.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialVantagens: 1. Retm contaminao no sistema antes que ela entre no reservatrio. 2. A carcaa do filtro no opera sob presso plena de sistema, por esta razo mais barata do que um filtro de presso. 3. O fluido pode ter filtragem fina, visto que a presso do sistema pode impulsionar o fluido atravs do elemento. Desvantagens: 1. No h proteo direta para os componentes do circuito. 2. Em filtros de retorno, de fluxo pleno, o fluxo que surge da descarga dos cilindros, dos atuadores e dos acumuladores pode ser considerado quando dimensionado. 3. Alguns componentes do sistema podem ser afetados pela contrapresso gerada por um filtro de retorno.

Teste de Membrana

Bocal de Enchimento ou RespiroConsiste em um bocal com tampa e um filtro tipo tela por onde se completa o nvel de leo no reservatrio.

O Teste de Membrana no nada mais que uma anlise visual de uma amostra do fluido. Normalmente compe-se da tomada de uma amostra do fluido e de sua passagem por um meio filtrante de membrana. A membrana ento analisada por microscpio para cor e contedo e comparada aos padres ISO. Usando esta comparao, o usurio pode ter uma estimativa "passa, no-passa" do nvel de pureza do sistema. Um outro uso do teste de membrana menos comum seria a contagem das partculas vistas atravs do microscpio. Estes nmeros seriam ento extrapolados para um nvel de pureza ISO. A margem de erro para ambos os mtodos realmente alta devido ao fator humano.

Visor de Nvel e TemperaturaAtravs do visor de nvel e temperatura possvel o monitoramento das condies de nvel e temperatura do leo no reservatrio, o visor possui um indicador de nvel mnimo e mximo que deve ser observado.

Mtodo de Anlise de FluidoTeste de Membrana Contador de Partculas Porttil Anlise de Laboratrio

A anlise do fluido a parte essencial de qualquer programa de manuteno. A anlise do fluido assegura que o fluido est conforme as especificaes do fabricante, verifica a composio do fluido e determina seu nvel de contaminao geral.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialContador de Partculas Porttil Anlise LaboratorialA anlise laboratorial uma viso completa de uma amostra de fluido. A maioria dos laboratrios qualificados oferecer os seguintes testes e caractersticas como um pacote: Viscosidade Nmero de neutralizao Contedo de gua Contagem de partculas Anlise espectromtrica (desgaste dos metais e anlises suplementares reportadas em partes por milhes, ou ppm) Grficos de tendncia Foto microgrfica Recomendaes

O mais promissor desenvolvimento na anlise de fluidos o contador de partculas a laser porttil. Os contadores de partculas a laser so comparveis a unidades laboratoriais completas na contagem de partculas menores que a faixa de micronagem 2+. Reforos para esta recente tecnologia incluem: preciso, repetio, portabilidade e agilidade. Um teste geralmente leva menos que um minuto. Os contadores de partculas a laser fornecero somente contagens de partculas e classificaes do nvel de pureza. Testes de contedo de gua, viscosidade e anlise espectromtrica podero requerer uma anlise laboratorial completa.

Ao tomar-se uma amostra de fluido de um sistema, deve-se tomar cuidado para que a amostra seja realmente um representativo do sistema. Para isto, o recipiente para o fluido deve ser limpo antes de tomar a amostra e o fluido deve ser corretamente extrado do sistema. H uma norma da National Fluid Power Association (NFPA) para a extrao de amostras de fluidos de um reservatrio de um sistema de fluido hidrulico operante (NFPAT2.9.1-1972). H tambm o mtodo da American National Standard (ANSI B93.13-1972) para a extrao de amostras de fluidos hidrulicos para anlise de partculas contaminantes. Ambos os mtodos de extrao so recomendados. Em qualquer caso, a amostra de um fluido representativo a meta. As vlvulas para retirada de amostra devem ser abertas e descarregadas por no mnimo 15 segundos. O recipiente da amostra deve ser mantido por perto at que o fluido e a vlvula estejam prontos para a amostragem. O sistema deve estar a uma temperatura operacional por no mnimo 30 minutos antes que a amostra seja retirada.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialProcedimento para AmostragemPara obter-se uma amostra de fluido para contagem de partculas e/ou anlise envolvem-se passos importantes para assegurar que voc est realmente retirando uma amostra representativa. Normalmente, procedimentos de amostragem errneos iro disfarar os nveis reais de limpeza do sistema. Use um dos seguintes mtodos para obter uma amostra representativa do sistema. B. Amostra da Linha 1. 2. Opere o sistema por meia hora, no mnimo. Coloque uma vlvula adequada no sistema onde um fluxo turbulento possa ser obtido (de preferncia uma vlvula de esfera). Se no tiver tal vlvula, coloque uma conexo que possa ser facilmente aberta para providenciar um fluxo turbulento (tee ou cotovelo). Limpe a vlvula ou a ponta da conexo com um solvente filtrado. Abra a vlvula ou a conexo e deixe vazar adequadamente (cuidado com este passo. Direcione a amostra de volta ao tanque ou para um recipiente largo. No necessrio desfazer-se deste fluido). Posicione um recipiente de amostra aprovado debaixo da corrente de fluxo para os mtodos de vlvula acima. Feche o recipiente imediatamente. Etiquete com informaes importantes conforme o mtodo por vlvula de amostragem. Nota: Selecione uma vlvula ou conexo onde a presso for limitada a 200 pisg (14 bar) ou menos.

3.

Para sistemas com uma vlvula de amostragemA. Opere o sistema pelo menos por meia hora. B. Com o sistema em operao, abra a vlvula de amostragem permitindo que 200ml a 500ml do fluido escapem pela conexo de amostragem (o tipo da vlvula dever prover um fluxo turbulento atravs da conexo de amostragem). C. Usando um recipiente com bocal amplo e prlimpo, remova a tampa e coloque-o no fluxo do fluido da vlvula de amostragem. NO lave o recipiente com a amostra inicial. No encha o recipiente com mais de 25 mm da borda. D. Feche o recipiente imediatamente. Depois, feche a vlvula da amostragem (coloque outro recipiente para reter o fluido enquanto remove-se a garrafa do fluxo da amostra). E. Etiquete o recipiente com a amostra com os dados: data, nmero da mquina, fornecedor do fluido, cdigo do fluido, tipo de fluido e tempo decorrido desde a ltima amostragem (se houver).

4. 5. 6.

Com referncia ao mtodo a ser usado, observe as regras comuns. Qualquer equipamento que for usado para o procedimento de amostragem do fluido deve ser lavado e enxaguado com um solvente filtrado. Isto inclui bombas a vcuo, seringas e tubos. Seu objetivo contar somente as partculas que j esto no sistema. Recipientes contaminados e amostras no representativas levaro a concluses errneas e custaro mais no decorrer do tempo.

Sistema sem vlvula de amostragemH dois locais para obter-se amostra do sistema sem uma vlvula de amostragem: no tanque e na linha. O procedimento o seguinte: A. Amostras no Tanque 1. 2. Opere o sistema por meia hora, no mnimo. Use recipiente com bombeamento manual ou "seringa" para extrair a amostra. Insira o dispositivo de amostragem no tanque na metade da altura do fluido. Provavelmente voc ter que pesar o tubo de amostras. Seu objetivo obter uma amostra do meio do tanque. Evite o topo ou o fundo do tanque. No deixe que a seringa ou o tubo entrem em contato com as laterais do tanque. Coloque o fluido extrado no recipiente apropriado, conforme descrito no mtodo de vlvula de amostragem acima. Feche imediatamente. Etiquete com as informaes descritas no mtodo de vlvula de amostragem.

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3. 4. 5.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialBombas HidrulicasAs bombas hidrulicas convertem a energia mecnica transmitida pelo acionador principal (motor eltrico, motor de combusto interna), em energia de trabalho hidrulico. A ao de bombeamento a mesma para cada bomba. Todas as bombas geram um volume crescente no lado da presso. Entretanto, os elementos que desem-penham a ao de bombeamento no so os mesmos em todas as bombas. O tipo de bomba usada em um sistema hidrulico industrial uma bomba de deslocamento positivo. H muitos tipos de bomba de deslocamento positivo. Por esta razo, precisamos ser seletivos e nos concentrar nas mais comuns. Essas so as bombas de engrenagem, de palheta e de pisto. A bomba de engrenagem consiste basicamente de uma carcaa com orifcios de entrada e de sada, e de um mecanismo de bombeamento composto de duas engrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagem motora, ligada a um eixo que conectado a um elemento acionador principal. A outra engrenagem a engrenagem movida.

Bombas de Engrenagem

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialComo funciona uma Bomba de EngrenagemNo lado da entrada, os dentes das engrenagens desengrenam, o fluido entra na bomba, sendo conduzido pelo espao existente entre os dentes e a carcaa, para o lado da sada onde os dentes das engrenagens engrenam e foram 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. As bombas de engrenagem tm geralmente um projeto no compensado.

Bomba de Engrenagem InternaUma bomba de engrenagem interna consiste de uma engrenagem externa cujos dentes se engrenam na circunferncia interna de uma engrenagem maior. O tipo mais comum de bomba de engrenagem interna nos sistemas industriais a bomba tipo gerotor.

Bomba Tipo GerotorA bomba tipo gerotor uma bomba de engrenagem interna com uma engrenagem motora interna e uma engrenagem movida externa. A engrenagem interna tem um dente a menos do que a engrenagem externa. Enquanto a engrenagem interna movida por um elemento acionado, ela movimenta a engrenagem externa maior. De um lado do mecanismo de bombeamento forma-se um volume crescente, enquanto os dentes da engrenagem desengrenam. Do outro lado da bomba formado um volume decrescente. Uma bomba tipo gerotor tem um projeto no compensado. O fluido que entra no mecanismo de 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 e vales da engrenagem externa.

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. Estas bombas so s vezes chamadas de bombas de dentes-sobre-dentes. H basicamente trs tipos de engrenagens usadas em bombas de engrenagem externa; as de engrenagens de dentes retos, as helicoidais e as que tm forma de espinha de peixe. Visto que as bombas de engrenagem de dentes retos so as mais fceis de fabricar, este tipo de bomba o mais comum.

engrenagem helicoidal

engrenagem de dentes retos

engrenagem em forma de espinha de peixe

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialBombas de Palheta

As bombas de palheta produzem uma ao de bombeamento fazendo com que as palhetas acompanhem o contorno de um anel ou carcaa. O mecanismo de bombeamento de uma bomba de palheta consiste de: rotor, palhetas, anel e uma placa de orifcio com aberturas de entrada e sada.

Montagem de Conjunto da BombaO mecanismo de bombeamento das bombas de palheta industriais geralmente uma unidade integral a que se d o nome de montagem de conjunto da bomba. O conjunto montado consiste de palhetas, rotor e um anel elptico colocado entre as duas placas de orifcio (observe que as placas de entrada da montagem do conjunto so algo diferente em seu projeto das placas de entrada previamente ilustradas). Uma das vantagens de se usar um conjunto montado a de fcil manuteno da bomba. Depois de um certo tempo, quando as peas da bomba naturalmente se gastam, o mecanismo de bombeamento pode ser facilmente removido e substitudo por uma nova montagem. Tambm, se por alguma razo o volume da bomba precisar ser aumentado ou diminudo, um conjunto de bombas com as mesmas dimenses externas, mas com volume adequado, pode rapidamente substituir o mecanismo de bombeamento original.

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Item N1 2

Pea N404206 402070 CK45PFVI42L CK45PFVI45L CK45PFVI50L CK45PFVI60L CK45PFVI42 CK45PFVI45 CK45PFVI50 CK45PFVI60 Tampa Traseira

DescrioParafuso Cabea Sextavada (cd.) (42) (45) (50) (60) (cd.)3 3

Item N14 15 16 17 18 19 20

Pea N402030 22x30 404061 22x48 404062 Corpo Dianteiro

Descrio

Kit Conjunto Rotativo Industrial - Anti-Horrio Deslocamento 132 cm3/rev (8.1 in3) Deslocamento 142 cm /rev (8.7 in )3 3

Chaveta para (Eixo Cdigo A) 1.25" Dia. Chavetado (Eixo Cdigo C) 1.5" Dia. Chavetado Chaveta para (Eixo Cdigo C) (Eixo Cdigo B) 14 Dentes Estriados Somente para Kit de Vedao Mobil Somente para Kit de Vedao Mobil (cd.)3

Deslocamento 158 cm3/rev (9.6 in3) Deslocamento 189 cm /rev (11.6 in )3 3

3

Kit Conjunto Rotativo Industrial - Horrio Deslocamento 132 cm /rev (8.1 in )3 3

(42) (45) (50) (60)

Kit Conjunto Rotativo Mobil - Anti-Horrio CK45PFVH42L Deslocamento 138 cm /rev (8.5 in )3

Deslocamento 142 cm /rev (8.7 in ) Deslocamento 158 cm3/rev (9.6 in3) Deslocamento 189 cm /rev (11.6 in )3 3

(42) (47) (50) (57) (60) (cd.) (42) (47) (50) (57)

CK45PFVH45L Deslocamento 154 cm3/rev (9.4 in3) CK45PFVH50L Deslocamento 162 cm /rev (9.9 in )3 3

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

56x221 404073 404071 404060 404072

Anel O * Anel de Encosto * Anel Selo * Anel Elstico Anel Espiral Rolamento (Eixo Cdigo A) 1.25" Dia. Chavetado Anel O - Corpo Dianteiro * Arruela Vedao do Eixo * 21

CK45PFVH57L Deslocamento 183 cm3/rev (11.2 in3) CK45PFVH60L Deslocamento 193 cm3/rev (11.6 in3) Kit Conjunto Rotativo Mobil - Horrio CK45PFVH42 CK45PFVH45 CK45PFVH50 CK45PFVH57 Deslocamento 138 cm3/rev (8.5 in3) Deslocamento 154 cm3/rev (9.4 in3) Deslocamento 162 cm3/rev (9.9 in3) Deslocamento 183 cm3/rev (11.2 in3)

CK45PFVH60 Deslocamento 193 cm3/rev (11.6 in3) (60) * Itens 4,5,6,11 e 13 contidso dentro de SK45PFVI, Para Fluorcarbono nmero de ordem da pea: VSK45PFVI. Itens 4,5,6,11,13,19 e 20 contidos dentro de SK45PFVH, Para Fluorcarbono nmero de ordem da pea: VSK45 PFVH.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialComo 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 so expulsas por inrcia e acompanham o contorno do cilindro (o anel no gira). Quando as palhetas fazem contato com o anel, formada uma vedao positiva entre o topo da palheta 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 no anel, uma placa de entrada usada para separar o fluido que entra do fluido que sai. A placa de entrada se encaixa sobre o anel, o rotor e as palhetas. A abertura de entrada da placa de orifcio est localizada onde o volume crescente formado. O orifcio de sada da placa de orifcio est localizado onde o volume decrescente gerado. Todo o fluido entra e sai do mecanismo de bombeamento atravs da placa de orifcio (as aberturas de entrada e de sada na placa de orifcio so conectadas respectivamente s aberturas de entrada e de sada na carcaa das bombas). Numa bomba, duas presses muito diferentes esto envolvidas: a presso de trabalho do sistema e a presso atmosfrica. Na bomba de palheta que foi descrita, uma das metades do mecanismo de bombeamento est a uma presso menor do que a atmosfrica. A outra metade est sujeita presso total do sistema. Isso resulta numa carga oposta do eixo, que pode ser sria quando so encontradas altas presses no sistema. Para compensar esta condio, o anel mudado de circular para anel em formato de elipse. Com este arranjo, os dois quadrantes de presso opem-se um ao outro e as foras que atuam no eixo so balanceadas. A carga lateral do eixo eliminada.

Projeto de Bombas de Palheta Balanceada

Consequentemente, uma bomba de palheta balanceada consiste de um anel de forma elptica, um rotor, palhetas e uma placa de orifcio com aberturas de entrada e de sada opostas umas s outras (ambas as aberturas de entrada esto conectadas juntas, como esto as aberturas de sada, de forma que cada uma possa ser servida por uma abertura de entrada ou uma abertura de sada na carcaa da bomba). As bombas de palheta de deslocamento positivo e de volume constante, usadas em sistemas industriais, so geralmente de projeto balanceado.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialBombas de PistoAs bombas de pisto geram uma ao de bombeamento, fazendo com que os pistes se alternem dentro de um tambor cilndrico. O mecanismo de bombeamento de uma bomba de pisto consiste basicamente de um tambor de cilindro, pistes com sapatas, placa de deslizamento, sapata, mola de sapata e placa de orifcio.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialComo funciona uma Bomba de PistoNo exemplo da ilustrao anterior, um tambor de cilindro com um cilindro adaptado com um pisto. A placa de deslizamento posicionada a um certo ngulo. A sapata do pisto corre na superfcie 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 mais comumente, ele pode ser posicionado na extremidade da placa de deslizamento. Neste caso, a placa de deslizamento e a sapata tm um furo nos seus centros para receber o eixo. Se o eixo estiver posicionado na outra extremidade, a placa de orifcio tem o furo do eixo. A bomba de pisto que foi descrita acima conhecida como uma bomba de pisto em linha ou axial, isto , os pistes giram em torno do eixo, que coaxial com o eixo da bomba. As bombas de pisto axial so as bombas de pisto mais populares em aplicaes industriais. Outros tipos de bombas de pisto so as bombas de eixo inclinado e as de pisto radial.

Quando um tambor de cilindro gira, a sapata do pisto segue a superfcie da placa de deslizamento (a placa de deslizamento no gira). Uma vez que a placa de deslizamento est a um dado ngulo o pisto alterna dentro do cilindro. Em uma das metades do ciclo de rotao, o pisto sai do bloco do cilindro e gera um volume crescente. Na outra metade do ciclo de rotao, este pisto entra no bloco e gera um volume decrescente.

Na prtica, o tambor do cilindro adaptado com muitos pistes. As sapatas dos pistes so foradas contra a superfcie da placa de deslizamento 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 lado oposto ao da placa de deslizamento.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialBombas de Pisto Axial de Volume VarivelO deslocamento da bomba de pisto axial determinado pela distncia que os pistes so puxados para dentro e empurrados para fora do tambor do cilindro. Visto que o ngulo da placa de deslizamento controla a distncia em uma bomba de pisto axial, ns devemos somente mudar o ngulo da placa de deslizamento para alterar o curso do pisto e o volume da bomba. Com a placa de deslizamento posicionada a um ngulo grande, os pistes executam um curso longo dentro do tambor do cilindro. Com a placa de deslizamento posicionada a um ngulo pequeno, os pistes executam um curso pequeno dentro do tambor do cilindro.

Variando-se um ngulo da placa de deslizamento, o fluxo de sada da bomba pode ser alterado. Vrios meios para variar o ngulo da placa de deslizamento so oferecidos por diversos fabricantes. Estes meios vo desde um instrumento de alavanca manual at uma sofisticada servovlvula.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialBombas de Pisto Axial de Presso CompensadaAs bombas de pisto axial podem tambm ser feitas com presso compensada. A placa de deslizamento das bombas est conectada a um pisto que sente a presso do sistema. Quando a presso do sistema fica mais alta do que a da mola que comprime o pisto do compensador, o pisto movimenta a placa de deslizamento. Quando esta atinge o limitador mecnico, o seu centro fica alinhado com o tambor do cilindro. Os pistes no se alternam no sistema do cilindro. Isso resulta em ausncia de fluxo no sistema. Na ilustrao da bomba de pisto axial reversvel, pode-se ver que os orifcios A e B podem ser tanto um orifcio de entrada como de sada, dependendo do ngulo da placa de deslizamento. Isso acontece com o tambor do cilindro girando na mesma direo. As bombas de pisto axial reversveis so geralmente usadas em transmisses hidrostticas. As bombas de pisto axial podem ser de deslocamento varivel, de presso compensada ou de deslocamento varivel e reversvel. Estas combinaes tambm esto disponveis com as bombas de pisto de projeto radial e de eixo inclinado.

Bombas de Pisto Axial ReversveisComo foi ilustrado, o deslocamento de uma bomba de pisto axial e, consequentemente, o seu volume de sada, podem ser variados modificando-se o ngulo da placa de deslizamento. Foi tambm mostrado que a bomba no desenvolver fluxo quando a placa de deslizamento estiver em posio coaxial com o tambor do cilindro. Algumas placas de deslizamento de bombas de pisto axial tm a capacidade de inverter o ngulo de trabalho. Isto faz com que volumes crescentes e decrescentes sejam gerados nos orifcios opostos. H reverso de fluxo atravs da bomba.

Eficincia VolumtricaEnquanto gira a uma velocidade constante, ns geralmente imaginamos que uma bomba de deslocamento positivo libere uma taxa de fluxo constante, seja qual for o sistema de presso. Isto no inteiramente verdadeiro. Quando aumenta a presso do sistema, aumenta o vazamento interno dos vrios mecanismos de bombeamento. Isto resulta num fluxo de sada menor. O grau em que isso acontece conhecido como eficincia volumtrica. A expresso que descreve a eficincia volumtrica : Eficincia Volumtrica (%) = Sada Real x 100 Sada Terica

Por exemplo, se uma bomba especfica tivesse uma sada terica de 40 litros/min a 1.200 rpm, mais uma sada real de 36 litros/min a 70 kgf/cm2, a eficincia volumtrica seria de 90%. Tipicamente, as bombas de pisto tm uma eficincia volumtrica inicial que alcana 90%. Os equipamentos de palheta e engrenagem tm uma eficincia volumtrica que varia de 85% a 95%.

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4. Vlvulas de Controle DirecionalDevemos saber que uma vlvula de controle direcional possui no mnimo dois quadrados, ou seja, realiza no mnimo duas manobras.

02 POSIES

03 POSIES

As vlvulas de controle direcional consistem de um corpo com passagens internas que so conectadas e desconectadas por uma parte mvel. Nas vlvulas direcionais, e na maior parte das vlvulas hidrulicas industriais, conforme j vimos, a parte mvel o carretel. As vlvulas de carretel so os tipos mais comuns de vlvulas direcionais usados em hidrulica industrial.

Nmero de ViasO nmero de vias de uma vlvula de controle direcional corresponde ao nmero de conexes teis que uma vlvula pode possuir.

Identificao de uma Vlvula de Controle DirecionalAs vlvulas de controle direcional so representadas nos circuitos hidrulicos atravs de smbolos grficos. Para identificao da simbologia devemos considerar: Nmero de posies Nmero de vias Posio normal Tipo de acionamento

02 VIAS

03 VIAS

04 VIAS

Nos quadrados representativos de posio podemos encontrar vias de passagem, vias de bloqueio ou a combinao de ambas.

Nmero de PosiesAs vlvulas so representadas graficamente por quadrados. O nmero de quadrados unidos representa o nmero de posies ou manobras distintas que uma vlvula pode assumir.PASSAGEM BLOQUEIO AMBAS AMBAS

Para fcil compreenso do nmero de vias de uma vlvula de controle direcional podemos tambm considerar que:

= Passagem = 02 vias

= Bloqueio = 01 via

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialObservao: Devemos considerar apenas a identificao de um quadrado. O nmero de vias deve corresponder nos dois quadrados.

Vlvula Direcional de 3/2 ViasUma vlvula de 3 vias consiste de trs passagens dentro de um corpo de vlvula - via de presso, via de tanque e uma via de utilizao. A funo desta vlvula pressurizar o orifcio de um atuador. Quando o carretel est posicionado no outro extremo, a vlvula esvazia o mesmo orifcio do atuador. Em outras palavras, a vlvula pressuriza e esvazia alternadamente um orifcio do atuador.

Posio NormalPosio normal de uma vlvula de controle direcional a posio em que se encontram os elementos internos quando a mesma no foi acionada. Esta posio geralmente mantida por fora de uma mola.

Tipo de AcionamentoO tipo de acionamento de uma vlvula de controle direcional define a sua aplicao no circuito, estes acionamentos podem ocorrer por fora muscular, mecnica, pneumtica, hidrulica ou eltrica.

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. Nestas aplicaes, a vlvula de 3 vias remete presso do fluido e o fluxo 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 do corpo, conectada ao tanque. Um cilindro martelo vertical retorna pelo seu prprio peso, ou pelo peso de sua carga, quando a via do atuador de uma vlvula de 3 vias drenada para o tanque. Num cilindro de retorno de mola, a haste do pisto retornada por uma mola que est dentro do corpo do cilindro.

Vlvula Direcional de 2/2 ViasUma vlvula direcional de 2 vias consiste de duas passagens que so conectadas e desconectadas. Em uma posio extrema do carretel, o curso de fluxo aberto atravs da vlvula. No outro extremo no h fluxo atravs da vlvula. Uma vlvula de 2 vias executa uma funo de ligadesliga. Esta funo usada em muitos sistemas, como trava de segurana e para isolar ou conectar vrias partes do sistema.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialEm aplicaes hidrulicas industriais, geralmente no so encontradas vlvulas de 3 vias. Se uma funo de 3 vias for requerida, uma vlvula de 4 vias convertida em uma vlvula de 3 vias, plugando-se uma via do atuador. Quando as vlvulas direcionais de retorno por mola so mostradas simbolicamente no circuito, a vlvula posicionada no circuito para mostrar a sua condio normal.

Vlvula Direcional de 4/2 ViasA funo de uma vlvula direcional de 4 vias causar o movimento de reverso de um cilindro ou de um motor hidrulico. Para desempenhar esta funo, o carretel dirige o fluxo de passagem da bomba para uma passagem do atuador quando ele est em uma posio extrema. Ao mesmo tempo, o carretel posicionado para que a outra passagem do atuador seja descarregada para o tanque.

Vlvulas Normalmente Abertas e Vlvulas Normalmente FechadasAs vlvulas de 2 vias e as vlvulas de 3 vias com retorno por mola podem ser tanto normalmente abertas como normalmente fechadas, isto , quando o atuador no est energizado, o fluxo pode passar ou no atravs da vlvula. Numa vlvula de 3 vias e duas posies, por haver sempre uma passagem aberta atravs da vlvula, o normalmente fechada indica que a passagem p fica bloqueada quando o acionador da vlvula no energizado.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialVlvulas Direcionais de 4/2 Vias, no CircuitoVisto que todas as vlvulas so compostas de um corpo e de uma parte interna mvel, a parte mvel de todas as vlvulas tem pelo menos duas posies, ambas nos extremos. Estas duas posies, numa vlvula direcional, so representadas por dois quadrados separados. Cada quadrado mostra, por meio de setas, como o carretel est conectado s vias dentro do corpo, naquele ponto. Quando a vlvula mostrada simbolicamente, os dois quadrados so conectados juntos, mas quando colocada num circuito, somente um quadrado conectado ao circuito. Com este arranjo, a condio da vlvula permite a visualizao do movimento do cilindro em uma direo. Para visualizar o atuador se movendo na direo oposta, sobreponha mentalmente um dos quadrados do smbolo ao outro, dentro do circuito.

Vlvula de 4/2 Vias Montadas em Sub-BaseOs corpos das vlvulas direcionais de 4 vias que foram ilustrados tinham via para tanque e via de presso situadas de um lado. As vias de utilizao estavam posicionadas do lado oposto do corpo. Esse arranjo seguia de perto o smbolo da vlvula. Entretanto, para facilitar a instalao, a maioria das vlvulas direcionais de hidrulica industrial montada em placas, isto , elas so parafusadas a uma placa, que conectada tubulao. As vias das vlvulas montadas com sub-base so localizadas no lado inferior do corpo da vlvula.

acionam. muscular

geral

Atuadores de Vlvulas DirecionaisNs vimos que o carretel de uma vlvula direcional pode estar posicionado em uma ou outra posio extrema. O carretel movido para essas posies por energia mecnica, eltrica, hidrulica, pneumtica ou muscular. As vlvulas direcionais cujos carretis so movidos por fora muscular so conhecidas como vlvulas operadas manualmente ou vlvulas acionadas manualmente. Os tipos de acionadores manuais incluem alavancas, botes de presso e pedais.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialOs atuadores manuais so usados em vlvulas direcionais cuja operao deve ser sequenciada e controlada ao arbtrio do operador. Um dos meios mais comuns de operao de uma vlvula direcional por solenide.

Um solenide um dispositivo eltrico que consiste basicamente de um induzido, uma carcaa C e uma bobina. A bobina enrolada dentro da carcaa C. O carretel fica livre para se movimentar dentro da bobina.

Um tipo muito comum de atuador mecnico o rolete. O rolete atuado por um came que est ligado a um acionador. O atuador mecnico usado quando a mudana de uma vlvula direcional deve ocorrer ao tempo que o atuador atinge uma posio especfica.

Como Funciona um SolenideQuando uma corrente eltrica passa pela bobina, gerase um campo magntico. Este campo 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 carretel da vlvula direcional para uma posio extrema. 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 duas sapatas laterais do carretel, ou aplicada em uma sapata ou pisto de comando.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialLimitaes do SolenideAs vlvulas direcionais operadas por solenide tm algumas limitaes. Quando um sistema hidrulico usado num ambiente mido ou explosivo, no se devem usar solenides comuns. Quando a vida de uma vlvula direcional deve ser extremamente longa, geralmente a vlvula de solenide controlada eletricamente inadequada. Provavelmente, a maior desvantagem dos solenides que a fora que eles podem desenvolver para deslocar o carretel de uma vlvula direcional limitada. De fato, a fora requerida para deslocar o carretel de uma vlvula direcional substancial, nos tamanhos maiores. Como resultado as vlvulas direcionais que usam solenides diretamente para deslocar o carretel so as do tamanho CETOP 3 (TN 6) e CETOP 5 (TN 10). As de tamanho CETOP 7 (TN 16), CETOP 8 (TN 25) e CETOP 10 (TN 32) so operadas por presso hidrulica de piloto. Nestas vlvulas maiores, uma vlvula direcional tamanho CETOP 3 (TN 6), operada por solenide, est posicionada no topo da vlvula maior. O fluxo de uma vlvula pequena direcionado para qualquer um dos lados do carretel da vlvula grande, quando h necessidade de deslocamento. Estas vlvulas so chamadas de vlvulas direcionais operadas por piloto, controladas por solenide.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialRetorno por MolaUma vlvula direcional de 2 posies geralmente usa um tipo de atuador para acionar o carretel da vlvula direcional para uma posio extrema. O carretel geralmente retornado para a sua posio original por meio de uma mola. As vlvulas de 2 posies desta natureza so conhecidas como vlvulas com retorno por mola.

Tipos de CentroCom referncias s vrias possibilidades de vias de fluxo atravs de uma vlvula direcional, as vias de fluxo seriam consideradas nicas enquanto o carretel estivesse em cada posio. No entanto, h posies intermedirias do carretel. As vlvulas de controle direcional de 4 vias, usadas na indstria mbil, tm frequentemente diversas posies intermedirias entre os extremos. As vlvulas hidrulicas industriais de 4 vias so geralmente vlvulas de 3 posies, consistindo de 2 posies extremas e uma posio central. As duas posies extremas da vlvula direcional de quatro vias esto diretamente relacionadas ao movimento do atuador. Elas controlam o movimento do atuador em uma direo, tanto quanto na outra. A posio central de uma vlvula direcional projetada para satisfazer uma necessidade ou condio do sistema. Por este motivo, a posio central 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 tandem e centro aberto negativo. Estas condies de centro podem ser conseguidas dentro do prprio corpo da vlvula, com a simples utilizao de um mbolo adequado.

Pino de Trava (Detente)Se dois acionadores so usados para deslocar o carretel de uma vlvula de duas posies, s vezes h necessidade de travamento. A trava um mecanismo de posicionamento que mantm o carretel numa dada posio. O carretel de uma vlvula com trava equipado com ranhuras ou rasgos. Cada ranhura um receptculo para uma pea mvel carregada por mola. Na trava ilustrada, a pea mvel uma esfera. Com a esfera na ranhura, o carretel deslocado, a esfera forada para fora de uma ranhura e para dentro de outra. As vlvulas direcionais equipadas com travas no precisam manter os seus acionadores energizados para se manter na posio. Nota: Somente uma energizao momentnea do solenide necessria para deslocar o mbolo e mant-lo posicionado, numa vlvula com detente. A mnima durao do sinal deve ser de aproximadamente 0,1 segundo para ambas as tenses CA e CC. O mbolo ser mantido em sua posio travada, somente se a vlvula for montada na condio horizontal e sem a presena de choques hidrulicos e vibraes.

Condio de Centro AbertoUma vlvula direcional com um mbolo de centro aberto tem as passagens P, T, A e B, todas ligadas umas s outras na posio central.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialVlvulas de Centro Aberto no CircuitoUma condio de centro aberto permite o movimento livre do atuador enquanto o fluxo da bomba devolvido ao tanque a uma presso baixa. As vlvulas de 4 vias, de centro aberto, 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 o fluxo da bomba retorna ao tanque a uma presso baixa. Ao mesmo tempo, o atuador fica livre para se movimentar. Uma desvantagem da vlvula de centro aberto que nenhum outro atuador pode ser operado quando a vlvula estiver centrada.

Condio de Centro FechadoUma vlvula direcional com um carretel de centro fechado tem as vias P, T, A e B, todas bloqueadas na posio central.

Vlvulas de Centro Fechado no CircuitoUma condio de centro fechado pra o movimento de um atuador, bem como permite que cada atuador individual, no sistema, opere independentemente de um suprimento de fora.

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 de vlvula direcional, durante o tempo em que o atuador est inativo. Outra desvantagem que o carretel, nesta vlvula, vaza como em qualquer vlvula do tipo carretel. Alm disso, se o carretel ficar sujeito presso do sistema por mais de uns poucos minutos, a presso se equalizar nas linhas A e B dos atuadores, a aproximadamente metade da presso do sistema. O caminho de vazamento atravs da superfcie de bloqueio do carretel da vlvula direcional so orifcios que medem o fluxo. Quando na posio de centro, a presso do sistema atua na via P da vlvula. Esta posio causa o fluxo do fluido atravs da superfcie de bloqueio para a passagem do atuador. Ento, o vazamento passa atravs do restante da superfcie de bloqueio para a passagem do tanque. A presso, na via do atuador, a essa altura ser aproximadamente a metade da presso do sistema.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialVlvulas de Centro em Tandem no CircuitoUma condio de centro em tandem pra o movimento do atuador, mas permite que o fluxo da bomba retorne ao tanque sem passar pela vlvula limitadora de presso. Uma vlvula direcional com um carretel de centro em tandem tem a vantagem bvia de descarregar a bomba enquanto em posio central. Mas, na realidade, o carretel apresenta algumas desvantagens que podem no ser aparentes. J foi dito que vrias condies de centro podem ser conseguidas com uma vlvula direcional de 4 vias, simplesmente inserindo o carretel apropriado no corpo da vlvula. Quando um carretel de centro 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 como poderiam parecer quando se olha para um smbolo de centro em tandem.

Por que 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 de fluxo, atravs dessas passagens, a mesma, elas devem ter diferenciais de presso similares. No circuito do exemplo, se a vlvula direcional est sujeita regulagem da vlvula limitadora de presso 70 kgf/cm2, quando est na posio central, uma presso de 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 do cilindro avance lentamente.

Condio de Centro em TandemUma vlvula direcional com um carretel de centro em tandem tem as vias P e T conectadas, e as vias A e B bloqueadas na posio central.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialAs vias P e T de uma vlvula hidrulica industrial de 4 vias no esto localizadas prximas 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 vazo nominal da vlvula P T. No incomum encontrar, num circuito, vrias vlvulas de centro em tandem conectadas em srie. A justificativa desta situao que cada atuador pode trabalhar um tanto independentemente de outro e, ao mesmo tempo, a bomba pode ser descarregada quando as vlvulas de centro em tandem so acionadas para o centro.

Centro Aberto NegativoUma vlvula direcional com um carretel de centro aberto negativo tem a via P bloqueada, e as vias A, B e T conectadas na posio central.

Vlvulas de Centro Aberto Negativo no CircuitoUma condio de centro aberto negativo permite a operao independente dos atuadores ligados mesma fonte de energia, bem como torna possvel a movimentao livre de cada atuador. A vantagem deste tipo de centro que as linhas do atuador no tm aumento na presso quando a via P bloqueada, como na vlvula de centro fechado. A desvantagem deste carretel que uma carga no pode ser parada ou mantida no lugar. Se isto for um requerimento do sistema, pode-se usar uma vlvula de reteno operada por piloto em conjunto com a vlvula do carretel Aberto Negativo. Se a carga tiver que ser somente parada, usa-se um carretel de centro aberto negativo com orifcios de medio nas tomadas A e B. Os orifcios restringem o fluxo atravs de A e B quando a vlvula est centralizada. Isso provoca uma contrapresso no cilindro, que pra a carga. No entanto, depois que a presso cai, no h aumento de presso nas linhas do atuador em resultado do vazamento da via P.

Outra caracterstica de uma vlvula direcional de centro em tandem que a taxa de fluxo nominal da vlvula diminuda. Para que haja um curso de fluxo razoavelmente dimensionado, 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 fluxo restrito quando o carretel deslocado para qualquer extremo. Nota: Os carretis da vlvula direcional de centro em tandem operam um tanto diferentemente de outros carretis. Por causa de sua construo, quando um carretel de centro 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 um carretel de centro em tandem substitui qualquer outro tipo de carretel, controlado por essa vlvula direcional, ele operar no sentido inverso.

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5. Atuadores Hidrulicos e Acumuladores Hidrulicos

Os atuadores hidrulicos convertem a energia de trabalho em energia mecnica. Eles constituem os pontos onde toda a atividade visvel ocorre, e so uma das principais coisas a serem consideradas no projeto da mquina. Os atuadores hidrulicos podem ser divididos basicamente em dois tipos: lineares e rotativos.

Os cilindros foram citados brevemente h pouco. Um cilindro consiste de uma camisa de cilindro, de um pisto mvel e de uma haste ligada ao pisto. Os cabeotes so presos ao cilindro por meio de roscas, prendedores, tirantes ou solda (a maioria dos cilindros industriais usa tirantes). Conforme a haste se move para dentro ou para fora, ela guiada por embuchamentos removveis chamados de guarnies. O lado para o qual a haste opera chamado de lado dianteiro ou "cabea do cilindro". O lado oposto sem haste o lado traseiro. Os orifcios de entrada e sada esto localizados nos lados dianteiro e traseiro.

CilindrosCilindros hidrulicos transformam trabalho hidrulico em energia mecnica linear, a qual aplicada a um objeto resistivo para realizar trabalho.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialCaractersticas e Benefcios

A Haste do Pisto Ao de alta resistncia, retificada, cromada e polida para assegurar uma superfcie lisa, resistente a entalhes 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 ser facilmente removido sem desmontar o cilindro, de forma que a manuteno mais rpida e, portanto, mais econmica. Guarnio de Limpeza de Borda Dupla A guarnio de limpeza de borda dupla funciona como guarnio secundria e impede a entrada de sujeira no cilindro. Isto aumenta a vida do mancal e das vedaes. Vedao de Borda Serrilhada A vedao de borda serrilhada da Parker possui uma srie de bordas de vedao que assumem seu papel sucessivamente ao aumentar a presso. A combinao da vedao de borda serrilhada com a guarnio de limpeza de borda dupla garante a haste seca dos cilindros Parker, o que significa ausncia de gotejamento, uma contribuio importante sade, segurana e economia.

Vedaes do Corpo do Cilindro Vedaes do corpo sob presso asseguram que o cilindro seja prova de vazamentos, mesmo sob choques de presso. O Tubo do Cilindro So fabricados com ao de alta qualidade, brunido com preciso e alto grau de acabamento, assegurando vida longa s vedaes. Pisto de Ferro Fundido Inteirio O pisto tem amplas superfcies de apoio para resistir a cargas laterais e um longo encaixe por rosca na haste do pisto. Como caracterstica de segurana adicional, o pisto fixado por Loctite e por um pino de travamento. Encaixe do Tubo Uma salincia usinada com preciso em ambas as extremidades do tubo, concntrica com o dimetro interno do tubo, permite que os cilindros sejam alinhados rpida e precisamente para uma mxima vida em operao. Anel de Amortecimento Flutuante e Luvas de Amortecimento O anel de amortecimento flutuante e a luva so autocentrantes, permitindo tolerncias estreitas e, portanto, um amortecimento mais eficaz. No curso de retorno, uma vlvula de reteno com esfera na extremidade do cabeote traseiro permite que seja aplicada presso a toda a rea do pisto para maior potncia e velocidade de partida.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialFora do CilindroAtravs do curso do cilindro, a energia de trabalho hidrulica aplicada rea do seu pisto. O componente da presso da energia de trabalho aplicada ao pisto ser no mais do que a resistncia que a carga oferece. Muitas vezes, preciso conhecer qual a presso que deve ser aplicada no cilindro de certo tamanho para se desenvolver uma dada fora na sada. Para determinar a presso, a frmula usada a seguinte:

rea de um Crculo verdade que a rea de um crculo exatamente 78.54% da rea de um quadrado, cujos lados tm o comprimento igual ao do dimetro do crculo (D). Para determinar a rea de um crculo, multiplique o dimetro do crculo por si mesmo e, em seguida, por 0.7854.

rea do Crculo = (dimetro)2 x 0.7854 Fora Presso = rea Quando a frmula foi usada anteriormente, a rea e a presso, ou a rea e a fora, foram dadas. Mas muitas vezes somente o tamanho do cilindro (dimetro) conhecido, e a rea deve ser calculada. Este clculo to fcil quanto calcular a rea de um quadrado. A frmula mais comumente usada :

rea do Crculo =

D2 4

Fora de Avano Terico e Volume do Fluido Deslocado rea 10 bar kgf ibf 80 126 196 312 503 785 1221 2010 3142 176 277 432 687 1108 1729 2689 4427 6921 50 bar kgf ibf 402 638 982 1559 2513 3927 6136 885 1383 2163 3434 5535 8650

Fora de Avano90 bar kgf ibf 724 1131 1768 2806 4524 7069 1595 2491 3894 6181 9965 130 bar kgf ibf 1045 1634 2553 4053 6535 2302 3599 5623 8927 14394 170 bar kgf ibf 1367 2137 3339 5301 8546 3011 4807 7355 11676 18824 29412 45951 75286 210 bar kgf ibf 1688 2640 4124 6548 10557 16495 25771 42223 3718 5815 9064 14423 23253 36332 46761 93002 145317

Volume de fluido deslocado p/ 10 mm de curso ml gal. imp. 8,04 12,57 19,64 31,18 50,27 78,55 122,7 201,1 314,2 .0018 .0028 .0043 .0069 .0111 .0173 .0270 .0442 .0691

Pisto Pisto mm 32 40 50 63 80 100 125 160 200 cm2 8,04 12,57 19,64 31,18 50,27 78,55 122,72 201,06 314,16

15570 10211 22491 13353

13516 11045 24328 15954 35141 20662

10053 22143 18095 39857 26138 57573 34180 15708 34599 28274 62277 40841 89958 53407

117636 65974

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialEstilo de Montagem do CilindroOs pistes podem ser montados de vrias formas ou estilos, entre os quais esto as montagens por flange, por munho, por sapatas (orelhas) laterais, montagem por base, etc.

Campo de AplicaoSo utilizados para: Manuseio de Material Mquina Ferramenta Maquinaria de Borracha e Plstico Equipamento Mbil Robtica Empacotamento Comutao de Vlvula Indstria Mltiplo-Processo Marinha Comercial/Militar Processamento de Alimento Fabricao de Componentes Eletrnicos Linhas de Transferncia

Osciladores HidrulicosConvertem energia hidrulica em movimento rotativo, sob um determinado nmero de graus.

Atuadores RotativosAt agora discutimos sobre os atuadores lineares, que so conhecidos como cilindros. Daqui em diante vamos falar sobre atuadores rotativos. Esses mecanismos so compactos, simples e eficientes. Eles produzem um torque alto e requerem pouco espao e montagem simples. De um modo geral aplicam-se atuadores em indexao de ferramental de mquina, operaes de dobragem, levantamento ou rotao de objetos pesados, funes de dobragem, posicionamento, dispositivos de usinagem, atuadores de leme, etc.

O oscilador hidrulico um atuador rotativo com campo de giro limitado. Um tipo muito comum de atuador rotativo chamado de atuador de cremalheira e pinho. Esse tipo especial de atuador rotativo fornece um torque uniforme em ambas as direes e atravs de todo o campo de rotao. Nesse mecanismo, a presso do fluido acionar um pisto que est ligado cremalheira que gira o pinho. Unidades de cremalheira e pinho do tipo standard podem ser encontradas em rotaes de 90, 180, 360 graus ou mais. As variaes dos atuadores de cremalheira e pinho podem produzir unidades com sadas de torque de at 60 x 104 kgf.m.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialOscilador de Palheta TiposPalheta Simples Palheta Dupla Estes modelos so providos de mximo valor de sada de torque para um tamanho reduzido. Utilizados para uma grande variedade de aplicaes industriais, so disponveis em modelo de palheta simples, onde possui um ngulo de rotao mxima de 280. A unidade de palheta dupla produz em dobro o torque de sada para uma mesma dimenso de carcaa e tem um giro mximo limitado a 100. Os motores hidrulicos transformam a energia de trabalho hidrulico em energia mecnica rotativa, que aplicada ao objeto resistivo por meio de um eixo. Todos os motores consistem basicamente de uma carcaa com conexes de entrada e sada e de um conjunto rotativo ligado a um eixo. O conjunto rotativo, no caso particular do motor tipo palheta ilustrado, consiste de um rotor e de palhetas que podem deslocar-se para dentro e para fora nos alojamentos das palhetaspalheta anel

eixo rotor orifcio de entrada

placa de orifcio

orifcio de sada

Funcionamento Motores HidrulicosO rotor do motor montado em um centro que est deslocado do centro da carcaa. O eixo do rotor est ligado a um objeto que oferece resistncia. Conforme o fluido entra pela conexo de entrada, a energia de trabalho hidrulica atua em qualquer parte da palheta exposta no lado da entrada. Uma vez que a palheta superior tem maior rea exposta presso, a fora do rotor fica desbalanceada e o rotor gira.

Conforme o lquido alcana a conexo de sada, onde est ocorrendo diminuio do volume, o lquido recolocado. Nota: Antes que um motor deste tipo possa operar, as palhetas devem ser estendidas previamente e uma vedao positiva deve existir entre as palhetas e a carcaa.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialMotores de EngrenagemUm motor de engrenagem um motor de deslocamento positivo que desenvolve um torque de sada no seu eixo, atravs da ao da presso hidrulica nos dentes da engrenagem. Um motor de engrenagem consiste basicamente de uma carcaa com aberturas de entrada e de sada e um conjunto rotativo composto de duas engrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagem motora, ligada a um eixo que est ligado a uma carga. A outra a engrenagem movida.

Drenos de Motor

Os motores usados em sistemas hidrulicos industriais so quase que exclusivamente projetados para serem bidirecionais (operando em ambas as direes). Mesmo aqueles motores que operam em sistema de uma s direo (unidirecional) so provavelmente motores bidirecionais de projeto. Com a finalidade de proteger a sua vedao do eixo, os motores bidirecionais, de engrenagem de palheta e de pisto so, de modo geral, drenados externamente.

Potncia Mecnica Motores de PistoA unidade de potncia mecnica o : kgf.m : 9,81 = s s joule =W

Obs.: O cavalo - vapor uma medida de potncia muito usada e equivale a: 75 kgf.m 1 cv = 735,75W = s O motor de pisto um motor de deslocamento positivo que desenvolve um torque de sada no seu eixo por meio da presso hidrulica que age nos pistes. O conjunto rotativo de um motor de pisto consiste basicamente de placa de deslizamento, tambor de cilindro, pistes, placa retentora, mola de reteno, placa de orifcio e eixo.

0, 3 m et ro250 kgf

1 se

g

Os Motores Hidrulicos trabalham no Princpio Inverso de uma Bomba Hidrulica

objeto resistivo

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialSe um cilindro ou um motor hidrulico aplica uma fora mecnica de 250 kgf contra uma carga resistvel distncia de 0,3 metros no tempo de um segundo, a potncia gerada de 250 kgf x 0,3 m/s = 75,0 kgf.m/s ou 736 J/s ou 736 W. A potncia equivale a: 736W = 0,986 HP 746W/HP Se o mesmo trabalho fosse realizado em meio segundo a potncia desenvolvida seria de 1472 W ou 1,972 HP.

Acumuladores HidropneumticosO acumulador hidropneumtico o tipo mais comum de acumulador usado na hidrulica industrial. Esse tipo de acumulador aplica a fora do lquido usando um gs comprimido, que age como mola. Nota: Em todos os casos de acumuladores hidropneumticos de aplicao industrial, o gs usado o nitrognio seco. Ar comprimido no pode ser usado por causa do perigo de exploso - vapor ar-leo. Os acumuladores hidropneumticos esto divididos nos tipos: pisto, diafragma e bexiga. O nome de cada tipo indica a forma de separao do lquido do gs.

Equivalncia em Potncia Eltrica e Calor.1 cv = 0,986 HP 1 cv = 4.500 kgm/mim ou 75 kgm/s 1 cv = 736 W (potncia eltrica) 1 cv = 41,8 BTU/min = 10,52 kcal/s 1 HP = 33.000 lb p por minuto 1 HP = 746 W 1 HP = 42,4 BTU/min

Acumuladores Tipo PistoO acumulador tipo pisto consiste de carcaa e pisto mvel. O gs que ocupa o volume acima do pisto fica comprimido conforme o lquido recalcado na carcaa. Quando o acumulador fica cheio, a presso do gs se iguala presso do sistema.

Acumuladores Hidrulicos

Um acumulador armazena presso hidrulica. Esta presso energia potencial, uma vez que ela pode ser transformada em trabalho.

Tipos de AcumuladoresOs acumuladores so basicamente de 3 tipos: carregados por peso, carregados por mola e hidropneumticos. Entre os 3 tipos apresentados ilustraremos o prncipio de funcionamento dos acumuladores hidropneumticos por serem os mais empregados.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialAcumuladores Tipo DiafragmaO acumulador do tipo diafragma consiste de dois hemisfrios de metal, que so separados por meio de um diafragma de borracha sinttica. O gs ocupa uma cmara e o lquido entra na outra.

Gs

esta base de metal evita a extruso da bolsa

Acumuladores Tipo BexigaO acumulador tipo balo consiste de uma bexiga de borracha sinttica dentro de uma carcaa de metal. A bexiga enchida com gs comprimido. Uma vlvula do tipo assento, localizada no orifcio de sada, fecha o orifcio quando o acumulador est completamente vazio.

tubulao

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6. Vlvula de Controle de PressoGeneralidadesAs vlvulas, em geral, servem para controlar a presso, a direo ou o volume de um fluido nos circuitos hidrulicos. As vlvulas que estudaremos nesta unidade so do tipo controladoras 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 de operao. A base de operao dessas vlvulas um balano entre presso e fora da mola. A vlvula pode assumir vrias posies, entre os limites de totalmente fechada a totalmente aberta.

As vlvulas controladoras de presso so usualmente assim chamadas por suas funes primrias abaixo relacionadas. Vlvula de Segurana Vlvula de Sequncia Vlvula de Descarga Vlvula Redutora de Presso Vlvula de Frenagem Vlvula de Contrabalano

Limitadora de Presso

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialA presso mxima do sistema pode ser controlada com o uso de uma vlvula de presso normalmente fechada. Com a via primria da vlvula conectada presso do sistema e a via secundria conectada ao tanque, o carretel no corpo da vlvula acionado por um nvel predeterminado de presso, e neste ponto as vias primrias e secundrias so conectadas e o fluxo desviado para o tanque. Esse tipo de controle de presso normalmente fechado conhecido como vlvula limitadora de presso.

Vlvula de Sequncia 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 vlvula de sequncia no permitir que o carretel interligue as vias primrias e secundrias at que 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 em contato com a pea, a bomba aplica mais presso para vencer a resistncia. Esse aumento de presso desloca o carretel na vlvula de sequncia. As vias principal e secundria so interligadas. O fluxo vai para o cilindro da broca.

Vlvula de SequnciaUma vlvula de controle de presso normalmente fechada, que faz com que uma operao ocorra antes da outra, conhecida como vlvula de sequncia.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialVlvula de ContrabalanoUma vlvula de controle de presso normalmente fechada pode ser usada para equilibrar ou contrabalancear um peso, tal como o da prensa a que nos referimos. Esta vlvula chamada de vlvula de contrabalano.

Presso de entrada

Vazo

Vlvula Redutora de Presso Vlvula de Contrabalano no CircuitoNum circuito de uma prensa, quando a vlvula direcional remete fluxo para o lado traseiro do atuador, o peso fixado haste cair de maneira incontrolvel. O fluxo da bomba no conseguir manter-se. Para evitar esta situao, uma vlvula de presso normalmente fechada instalada abaixo do cilindro da prensa. O carretel da vlvula no conectar as vias principal e secundria at que uma presso, que transmitida extremidade do carretel, 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. Uma vlvula redutora de presso uma vlvula de controle de presso normalmente aberta. Uma vlvula redutora de presso opera sentindo a presso do fluido depois de sua via atravs da vlvula. A presso nestas condies igual presso ajustada da vlvula, e o carretel fica parcialmente fechado, restringindo o fluxo. Esta restrio transforma 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 aumente novamente.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialVlvula Redutora de Presso no CircuitoO circuito de fixao mostrado na ilustrao requer que o grampo do cilindro B aplique uma fora menor do que o grampo do cilindro A. Uma vlvula redutora de presso colocada logo em seguida ao cilindro B permitir que o fluxo v para o cilindro at que a presso 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 da vlvula, transformado em calor. O cilindro B grampeia a uma presso reduzida.

Vlvula de Descarga

Uma vlvula de descarga uma vlvula de controle de presso normalmente fechada operada remotamente, que dirige fluxo para o tanque quando a presso, numa parte remota do sistema, atinge um nvel predeterminado.

Vlvula de Descarga no CircuitoUma vlvula limitadora de presso operada diretamente, usada num circuito de acumulador, significa que, uma vez que o acumulador carregado, o fluxo da bomba retorna ao tanque a uma presso igual da vlvula limitadora de presso. Isso significa um desperdcio de potncia e uma desnecessria gerao de calor. Uma vlvula de descarga operada remotamente, com sua linha piloto conectada depois da vlvula de reteno, permitir que o fluxo da bomba retorne ao tanque a uma presso mnima quando o acumulador estiver pressurizado mesma presso do ajuste da vlvula. A bomba no precisa aplicar uma presso alta para operar a vlvula de descarga, porque a vlvula recebe presso de outra parte do sistema. Desde que a presso aplicada pela bomba seja desprezvel, a potncia tambm o :

Drenos1 HP = (l/min) x (kgf/cm2) x 0,0022

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialDreno ExternoSe a linha secundria de uma vlvula de presso for uma linha de presso (ou, em outras palavras, se ela realiza trabalho) como nas aplicaes da vlvula de reduo de presso e na vlvula de sequncia, a via do dreno ficar interligada ao tanque por meio de uma linha separada. Isso um dreno externo. As vlvulas de sequncia e as vlvulas de reduo de presso so sempre drenadas externamente.

Vlvulas de Controle de Presso Operadas por Piloto

O carretel, numa vlvula de controle de presso, se movimenta dentro de uma via e geralmente h algum vazamento de fluido na via acima do carretel. Esta uma ocorrncia normal que serve para lubrific-lo. Para que a vlvula de presso opere adequadamente, a rea acima do carretel deve ser drenada continuamente para que o lquido no prejudique o movimento do carretel. Isso feito com uma via dentro do corpo da vlvula, que est conectada ao reservatrio.

Dreno InternoSe uma via secundria de uma vlvula de presso estiver interligada ao reservatrio, como nas aplicaes da vlvula limitadora de presso e da vlvula de contrabalano, a via do dreno ficar interligada internamente via do tanque ou via secundria da vlvula. Isto conhecido como dreno interno.

Diferentemente de uma vlvula de controle de presso simples ou de acionamento direto, onde um carretel mantido comprimido somente pela presso da mola, uma vlvula operada por piloto tem o seu carretel comprimido tanto pelo fluido como pela presso da mola. Essa combinao elimina a alta sobrecarga comumente encontrada nas vlvulas de presso operadas de modo direto.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialDiferencial de Presso Caracterstico das Vlvulas Operadas por Acionamento DiretoO diferencial de presso de uma vlvula de presso pode ser melhor descrito com um exemplo: O grfico mostra o funcionamento de uma vlvula limitadora de presso operada por acionamento direto, num sistema tpico. A vlvula solicitada a passar o fluxo de 40 litros/min a 70 kgf/cm2. Para executar esta funo, a vlvula comea a abrir a uma presso mais baixa. Isto faz com que uma poro pequena de fluxo do sistema retorne para o tanque. medida que aumenta a presso, a mola do carretel fica continuamente comprimida para formar uma abertura mais larga para o fluxo crescente que retorna ao tanque. Finalmente, a 70 kgf/cm2, um fluxo total de 40 litros/min passa atravs da vlvula. Se, por alguma razo o fluxo aumentar, haver um aumento de presso acima do nvel de 70 kgf/cm2. Uma vlvula que opera por acionamento direto atua desta forma por causa da compresso da mola do carretel.

Uma vlvula limitadora de presso operada por piloto consiste de duas vlvulas - uma vlvula principal e uma vlvula piloto. A vlvula principal composta de um corpo com um orifcio e uma mola comprimindo o carretel. A vlvula piloto consiste de uma agulha, mola que comprime a agulha e parafuso de regulagem.

Diferencial de Presso de Vlvulas Operadas por Piloto (Pr-Operada)Uma vlvula limitadora de presso operada por piloto evita uma presso de abertura prematura e uma sobrecarga, eliminando a pesada mola do carretel. A presso do fluido e uma mola de baixa presso pressionam o carretel da vlvula. Quando uma certa presso atingida, o carretel ativado. Qualquer leve sobrecarga que resulta de um aumento na vazo principalmente devida compresso da mola de baixa presso.

Como trabalha uma Vlvula Limitadora de Presso Operada por PilotoPara entender a operao de uma vlvula limitadora de presso operada por piloto, observaremos a operao independente da vlvula principal e da vlvula piloto. O carretel da vlvula principal comprimido por uma mola leve. A haste do carretel da vlvula principal fecha a sada para o tanque. A presso do sistema atua na sapata do carretel. Qualquer vazamento que passe pelo carretel drenado internamente de volta para o tanque atravs de uma via no corpo da vlvula.

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Tecnologia Eletrohidrulica IndustrialSe a mola que comprime a agulha tem um valor de 70 kgf/cm2, a agulha permanecer assentada at que essa presso seja atingida. Neste momento, a agulha se erguer e o fluxo passar para o tanque.Consequentemente a presso ficar limitada a 70 kgf/cm2. Desta maneira, a vlvula piloto atua como qualquer das vlvulas de controle de presso comprimidas por molas, tal como j vimos. A vlvula piloto um controle de presso simples, comprimido por mola, submetido a vazes pequenas e altas presses.

Se a mola que comprime o carretel da vlvula principal tiver um valor de 2 kgf/cm2, o carretel ser empurrado para cima e o fluxo do sistema passar para o tanque quando a presso do sistema atingir 2 kgf/cm2. Desta maneira, a vlvula funciona como qualquer das vlvulas de controle de presso, sobre as quais comentamos at agora. A vlvula principal um sistema simples de controle de presso por mola, submetido a alta vazo e baixa presso. Usando-se ambas as vlvulas, vazes elevadas podem ser controladas a altas presses sem o perigo de uma abertura prematura, quebra ou um diferencial elevado. Numa vlvula limitadora de presso operada por piloto, o carretel da vlvula principal operado por uma mola de baixa presso e pela presso do fluido na cmara da mola. A mxima presso de fluido que pode comprimir o carretel determinada pela regulagem da vlvula piloto. Para permitir que a presso se acumule na cmara da mola, um orifcio ou furo usinado atravs da carcaa do carretel da vlvula principal. Para ilustrar a operao de uma vlvula limitadora de presso operada por piloto, considere que a mola que comprime o carretel da vlvula principal tem um valor de 2kgf/cm2, e que a vlvula piloto limitar a presso do piloto, na cmara da mola em 70 kgf/cm2.

A parte mvel de uma vlvula piloto a agulha. A rea da agulha exposta presso hidrulica relativame