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Laboratório de Hidráulica

Prof. Dr. Emílio Carlos Nelli Silva

Prof. Dr. Rafael Traldi Moura

MSc. Ruben Andres Salas

Objetivo e Considerações

O laboratório tem por principal objetivo revisar e fixar os conceitos das aulas

teóricas através da prática experimental. Durante o laboratório, o aluno

montará circuitos hidráulicos utilizando os dispositivos vistos apenas como

diagramas, compreendendo seus efeitos no circuito de maneira experimental.

Laboratório de Hidráulica 2

• Objetivos:

• Considerações Gerais:

• Deverá ser entregue um relatório desenvolvido durante a experiência no prazo

máximo de uma semana da mesma;

• Será apenas permitida a entrada de pessoas trajando calças longas, calçados

fechados e com o cabelo preso, caso seja longo;

• Siga rigorosamente as indicações referentes à manipulação dos equipamentos do

laboratório;

• Os últimos alunos que utilizarem as bancadas serão responsáveis pela limpeza tanto

dos equipamentos quanto da área de trabalho;

• No caso de vazamento, os alunos que estejam desenvolvendo a prática deverão

imediatamente realizar a limpeza tantos dos equipamentos quanto da área de

trabalho, para evitar riscos de acidentes.

Familiarização com a Bancada

A bancada para os experimentos sobre hidráulica será encontrada conforme a figura,

com um grupo de acionamento hidráulico, dois pistões de dupla ação, um motor

hidráulico de engrenagens bidirecional, uma válvula de retenção pilotada, uma

válvula de sequência e válvulas direcionais responsáveis pelo movimento dos pistões.


• Bancada:



• Fixação dos dispositivos:

• A bancada possui trilhos equidistantes a 50mm

para a fixação dos componentes.

• No caso de válvulas, a ancoragem à bancada é

feita com dois botões de fixação rápida.

• No caso de atuadores (cilindros e motor), a ancoragem à

bancada é feita por bases de fixação rápida que dispensa o

uso de ferramentas.

• Atenção!: Verifique sempre que os componentes ficaram

corretamente fixados, pelo fato de que existe o risco de

lesões graves se um elemento soltar da bancada.

• Importante!: Não coloque outros componentes no curso

dos pistões.


Os elementos principais do grupo de acionamento são:

• Reservatório de óleo: Possui capacidade de 40l, equipado

com indicador de nível e de temperatura, filtro de respiro de

ar, filtro na linha de retorno de 10mm e um

provido de tela e filtro de respiro de ar.

• Motor elétrico: Monofásico de 110/220Vca, 60Hz e potência

de 3CV com e flanges normalizadas.

• Bombas: Conjunto de bomba dupla de engrenagem com

saídas independentes, pressão de trabalho de 60bar e rotação

de 1720RPM. Cada bomba possui uma vazão de 5l/min

podendo operar na faixa de pressão de 0-100bar.

: Com faixa de ajuste entre 0-

60bar, sendo de ação direta e outra pré-operada com

possibilidade de ventagem.


• Grupo de acionamento hidráulico:


• Manômetros: Com amortecimento por glicerina e ligados às

válvulas limitadoras de pressão para medir os ajustes de

pressão de trabalho. Igualmente, possui um vacuômetro

ligado na linha de alimentação das bombas.

• Bloco distribuidor: Permite a entrega do fluído hidráulico

pressurizado aos diferentes componentes do circuito. Possui

conexões de engate rápido antivazamento: 4 linhas de pressão

(2 para cada bomba, P1 e P2), 4 linhas de , 4

linhas de e 1 conexão de ventagem da

válvula limitadora de pressão pré-operada.

• Comando elétrico: Controla o acionamento do motor por

meio de dois botões (verde para start e vermelho para stop).

• Importante!: A pressão máxima permitida na válvula

limitadora de pressão pré-operada é de 20bar; sendo

proibido alterar esse valor.


• Grupo de acionamento hidráulico:



• Conexão/Desconexão com Engate rápido antivazamento:

• Para fazer uma conexão, sujeite a mangueira pelo conector e

enfie-o no engate macho do componente hidráulico. Após a

mangueira chegar no fim da conexão ouvirá um clique e

poderá soltá-la. Nunca ligue o sistema sem verificar que

todas as conexões estejam corretamente feitas, há um alto

risco de vazamento. Se a conexão não pode ser feita por

presença de óleo no engate do componente, utilize o

despressurizador de conexões hidráulicas ou desangrador (ver

seção seguinte)

• Para realizar uma desconexão, movimente o encaixe da

mangueira na direção indicada e puxe-a. Nunca conecte ou

desconecte mangueiras quando o sistema estiver

alimentado, além de tomar um banho de óleo pode sair

gravemente lesionado.

• Símbolo do grupo de acionamento hidráulico:

• Conforme a norma DIN/ISO 1219



• Despressurizador de conexões hidráulicas:

• Chamado também como desangrador, permite liberar a

pressão das conexões macho dos componentes hidráulicos

com a finalidade de facilitar a conexão das mangueiras.

• Para seu uso, retorne o parafuso do despressurizador até

uma posição que permita o encaixe na conexão macho do

componente hidráulico.

• Quando encaixado, aperte o parafuso até onde for

possível. Assim, será liberada a pressão do encaixe e parte

do óleo que estiver nele, ficará no engate do

despressurizador

• Desaperte o parafuso, de modo que, o despressurizador

possa ser liberado. Se numa nova tentativa a mangueira de

conexão não pode ser engatada, repeta o procedimento

anterior



• Posta em funcionamento do sistema:

1. Verifique o nível de

óleo do reservatório e

confira que as conexões

das mangueiras estejam

corretas

2. Verifique que o

mando da válvula

limitadora de pressão

pré-operada esteja

completamente fechado.

Caso contrário, feche-o <P

>P

4. Ligue o sistema do

botão START e desligue

(do botão STOP) várias

vezes o motor para que

sejam preenchidas as

bombas e tubulações

3. Os manômetros devem

indicar que a pressão

manométrica é nula

START

STOP



• Posta em funcionamento do sistema:

5. Ligue o sistema, e

coloque o seguro do

mando da válvula


pré-operada na

e aumente

gradativamente a

pressão

6. Aumente a pressão até que o

manômetro ligado na válvula

limitadora de pressão pré-

operada indique 20bar (Não

ultrapasse esse valor!!!). O

manômetro que controla a

pressão de trabalho das bombas

deverá indicar 60bar

7. Bloqueie a válvula


pré-operada

deslocando o seguro

do mando à

Para desligar o sistema:

1. Desbloqueie a válvula limitadora de pressão pré-operada.

2. Diminua a pressão ao mínimo com o mando dessa válvula.

3. Desligue o sistema do botão STOP de comando elétrico.

Nunca desconecte o sistema, sem antes diminuir a pressão

na válvula limitadora, isso permite desmontá-lo sem que

ocorram vazamentos.

Elementos Disponíveis na Bancada


Qtd Código Descrição

1 13051540 Cilindro de dupla ação com embolo Ø40mm, haste Ø18mm e curso de 200mm

1 13051542 Cilindro de dupla ação com relação de áreas de avanço e retorno de 2:1 para montagem de

circuito regenerativo, com embolo Ø40mm, haste Ø28mm e curso de 300mm

1 13023000 Motor hidráulico de engrenagens bidirecional e com dreno externo, com deslocamento

volumétrico de 8,1cm3/rotação, Pmax de operação de 270bar e Rotaçãomax de 4000RPM

1 13092088 Válvula direcional 4/2 vias acionada por alavanca com detente

1 13092090 Válvula direcional 4/3 acionada por alavanca com detente e tipo de êmbolo centro de flutuação

(com P bloqueada e A, B e T interligadas na posição central)

1 13092086 Válvula direcional 4/3 vias centrada por molas, acionada por alavanca e tipo de êmbolo centro

tandem (com P aberta ao tanque T e A e B bloqueadas na posição central)

1 13092089 Válvula direcional 4/2 vias acionada por rolete e com retorno por mola

2 13023006 Válvula de retenção simples com pressão de abertura de 3bar

1 13092093 Válvula de retenção pilotada com pressão de abertura de 3bar

1 13092094 Válvula limitadora de pressão diretamente operada com faixa de ajuste de 3-60bar

Observação: Quantidades por bancada, sendo que há um total de 2 bancadas no laboratório

Elementos Disponíveis na Bancada


Qtd Código Descrição

1 13092095 Válvula redutora de pressão pré-operada com retorno livre, faixa de ajuste de 3-60bar, com

dreno externo, piloto interno e com retenção incorporada

3 13028259 Manômetro com escala dupla, preenchido com glicerina e precisão de 1%

2 13023016 Válvula reguladora de fluxo unidirecional

1 13023015 Válvula reguladora de fluxo compensada

2 13034011 Válvula de fechamento

4 13028260 Conexão em “T”

1 13092105 Acumulador de pressão de 0,75l com válvula de segurança, manômetro e válvula de descarga

1 13092102 Válvula de sequência pré-operada com retorno livre, faixa de ajuste de 3-60bar, com dreno

externo, piloto interno e com retenção incorporada

10 152960 Mangueira com engate rápido fêmea antivazamento com comprimento de 0,6m

4 152970 Mangueira com engate rápido fêmea antivazamento com comprimento de 1m

2 159386 Mangueira com engate rápido fêmea antivazamento com comprimento de 1,5m

1 152971 Despressurizador de conexões hidráulicas

Observação: Quantidades por bancada, sendo que há um total de 2 bancadas no laboratório

Pistão de Dupla Ação


Tire fotos e faça uma descrição de cada componente do

circuito, contendo o nome, símbolo e quando aplicável, a

identificação das conexões de entrada, saída e pilotagem;

• Familiarização:

Após a verificação e compreensão de cada componente,

monte os circuitos da figura utilizando ambos os cilindros

de dupla ação da bancada e identifique o fluxo de líquido

hidráulico ao longo do circuito. Faça o teste do mesmo e

explique o seu funcionamento. Somente passe para a

próxima etapa após mostrar seu circuito funcionando para

um dos responsáveis no laboratório;

• Compreensão do circuito:

• Perguntas:

•Qual é a diferença no comportamento do sistema quando

operado com uma ou outra válvula?

Válvula de Controle de Fluxo



Tire fotos e faça uma descrição da válvula de controle de

fluxo, contendo o nome, símbolo, a identificação das

conexões de entrada, saída e os seus demais componentes;

Altere o circuito para que tanto o avanço quanto o retorno

do pistão tenham a velocidade controlada colocando-se as

válvulas de controle de fluxo no retorno do fluído

hidráulico (configuração meter-out). Após o teste do

mesmo, faça o diagrama do circuito e explique o seu

funcionamento. Somente passe para a próxima etapa após

mostrar seu circuito funcionando para um dos

responsáveis no laboratório;


• Perguntas:

•Por que não deve ser utilizada a configuração meter-in

para o controle de um cilindro hidráulico?

Q=0%

Q=100%

Motor Hidráulico Bidirecional







monte o circuito da figura e identifique o fluxo de líquido

hidráulico ao longo do circuito. Faça o teste do mesmo e

explique o seu funcionamento. Somente passe para a

próxima etapa após mostrar seu circuito funcionando para

um dos responsáveis no laboratório;


• Perguntas:

•Explique o princípio de funcionamento de um motor

hidráulico bidirecional.

•Como pode ser controlado o giro do motor de forma

precisa? Proponha um circuito e explique seu

funcionamento

Válvula de Sequência







monte o circuito da figura utilizando a válvula de

sequência pré-operada e a válvula de retenção pilotada e

identifique o fluxo de líquido hidráulico ao longo do

circuito. Faça o teste do mesmo e explique o seu

funcionamento.


• Perguntas:

•Em quais aplicações pode ser utilizado o circuito

implementado?

•Qual é a pressão indicada pelo manômetro nas três

posições da válvula 4/3 vias e enquanto o cilindro avança

ou retorna?

Trabalho Proposto


• Faça uma tabela que contenha a descrição de todos os componentes da bancada (utilizados e

não utilizados nas experiências), com o nome, símbolo e, quando aplicável, a identificação das

conexões de entrada, saída e pilotagem;

• Responda às seguintes perguntas:

O que são os fenômenos de cavitação e aeração? Que medidas devem ser tomadas para evitá-

los em bombas hidráulicas?

Como funciona uma válvula reguladora de fluxo compensada? Quais são suas aplicações?

O que é um circuito regenerativo? Quais são suas aplicações?

O circuito onde é utilizada a válvula de sequência é um circuito regenerativo? Explique.

• Recalcule o circuito que utiliza a válvula de sequência, de modo que o pistão aplique uma

força constante de 1kN. Use todos os dados dos componentes fornecidos nesta apostila. Qual é

a pressão indicada pelo manômetro nas três posições da válvula 4/3 vias e enquanto o cilindro

avança ou retorna? Compare a sua resposta com a observada na experiência.

• Não esqueça incluir no relatório as respostas às perguntas propostas em cada seção desta

apostila;

• Lembre-se que o prazo máximo de entrega do relatório é de uma semana. Caso não for

entregue neste prazo, o aluno não poderá realizar a segunda experiência do laboratório.

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