Tecnologia Hidráulica Industrial
Tecnologia Hidráulica Industrial
Transparência M2001-1 Janeiro 2003
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Índice Lei de Pascal Príncipio Prensa Hidráulica Conservação de Energia Manômetro Reservatórios Hidráulicos Tipos de Reservatório Resfriadores Elementos Filtrantes Elementos de Filtro de Profundidade Elementos do Tipo de Superfície Filtros Válvula de Desvio (“Bypass”) do Filtro Mangueiras e Conexões Principais Tipos de Mangueias Hidráulicas Parker Gráfico Escolha do Diâmetro da Mangueira Conexões Permanentes Bombas Hidrodinâmicas Escala de Pressão do Vácuo Como é Determinado o Vácuo Bombas de Engrenagem Bombas de Palheta Bombas de Palheta Balanceada Bombas Duplas Bombas de Palheta de Volume Variável Bombas de Pistão Bombas de Pistão Axial de Volume Variável Bombas de Pistão Axial Reversível Válvula Limitadora de Pressão Ajustamento de Pressão Válvula de Seqüência Válvula de Contrabalanço Válvula Redutora de Pressão Válvula de Descarga Sistema de Alta e Baixa Pressão (Alta-Baixa) Válvula de Controle de Pressão Operada por Piloto Regulagem do Piloto Remoto Válvula Limitadora de Pressão Válvula de Controle Direcional Válvula Reguladora de Vazão
3 3 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 20 21 22 25 28 30 31 33 36 38 39 41 42 44 46 48 49 50 55 56 58 40
Atuadores de Válvulas Direcionais Pino de Trava (Detente) Condição de Centro Controle por Estrangulamento Uso de Válvula de Retenção para Pilotagem Dreno Pressão Piloto Externa Válvula de Desaleceração Válvulas de Retenção Válvula de Retenção Operada por Piloto Válvula de Retenção Operada por Piloto Geminada Válvulas Controladoras de Vazão Válvula de Controle de Vazão Variável com Retenção Integrada Métodos de Controle Válvula Controladora de Vazão com Pressão Compensada Funcionamento Válvula Controladora de Fluxo com Temp. e Pres. Compensadas Controle de Impacto Elemento Lógico (Válvula de Cartucho) Função de Vias Atuadores Hidráulicos Forç a de Avanço Teórico e Volume do Fluido Deslocado Volume do Circuito e Volume da Haste Guarnições Dreno da Guarnição Amortecimentos Estilo de Montagem do Cilindro Tipos Comuns de Cilindros Atuadores Rotativos Motores Hidráulicos Motores de Palheta Motores de Pistão Torque Velocidade do Eixo do Motor e Potência Equivalência e Cálculos Combinação Motor-Bomba Transmissão Hidrostática Acumuladores Hidráulicos Acumuladores Carregados por Peso Acumuladores Carregados à Mola Acumuladores Hidropneum áticos Circuitos Hidráulicos Básicos
59 63 64 74 75 76 77 78 79 81 84 86 89 90 91 93 97 99 100 104 113 114 115 116 117 118 119 121 122 123 124 125 126 127 128 130 131 132 133 134 135 138
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Lei de Pascal F = Força
A = Área
Princípio Prensa Hidráulica P = Pressão
1. Suponhamos uma garrafa cheia de um líquido, o qual é, praticamente, incompressível 2. Se aplicarmos uma forç a de 10kgf numa rolha de 1 cm 2 de área… 3. …o resultado será uma forç a de 10kgf em cada centímetro quadrado das paredes da garrafa 4. Se o fundo da garrafa tiver uma área de 20 cm 2 e cada centímetro estiver sujeito a uma força de 10kgf, teremos, como resultante, uma força de 200kgf aplicada ao fundo da garrafa.
1. Uma força de 10kgf aplicada em um pistão de 1 cm 2 de área… 2. …desenvolverá uma pressão de 10kgf/cm 2 (10atm) em todos os sentidos dentro deste recipiente 3. …Esta pressão suportará um peso de 100kgf se tivermos uma área de 10 cm 2
4. As forças são proporcionais às áreas dos pistões. 100kgf 10kgf ENTRADA SAÍDA = 10 cm 2 1cm 2
Conservação de Energia 1. Se o pistão se move 10 centímetros, desloca 10 centímetros cúbicos de líquido (1cm 2 x 10 cm - 10 cm 3). 2. 10 centímetros cúbicos de líquido movimentarão somente 1 centímetro neste pistão.
3. A energia transferida será igual a 10 quilogramaforça x 10 centímetros ou 100kgf. cm. 4. Neste ponto também teremos uma energia de 100kgf. cm (1cm x 100kgf).
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Manômetro 50 40
O tubo tende a endireitar-se sob pressão causando a rotação do ponteiro
60
80
20
30
70
10
90
Articulação
Entrada
5000 10
0
0
4000 3000
Tubo de Bourdon
psig Entrada de pressão
2000 1000
Pivô Quando a pressão é aplicada esta luva move o sistema articulado
0 Pistão
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Reservatórios Hidráulicos
Funcionamento
Do que consiste um Reservatório Hidráulico
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Tipos de Reservatório
Dimensionamento
Convencional
Suspenso
em forma de L
Reservatório ( litros)
Dimensões (mm)
20
A 330,0
B 327,0
C 430,0
D 87,5
E 13,0
60
400,0
410,0
600,0
114,0
13,0
80
410,0
473,0
720,0
114,0
13,0
120
490,0
495,0
870,0
114,0
13,0
180
620,0
500,0
950,0
114,0
-
250
660,0
550,0
1050,0
114,0
-
300
680,0
600,0
1100,0
114,0
-
400
770,0
600,0
1270,0
114,0
-
500
800,0
700,0
1300,0
114,0
-
Notas: 1 ) As medidas dos reservatórios podem sofrer uma variação ± 1% nas medidas mencionadas na tabela ; 2 ) Os reservatórios de 180 a 500 litros não possuem tampa removível; 3 ) O reservatório de 60 litros possui uma janela de inspeção; os reservatórios de 120 a 500 litros possuem 2 janelas de inspeção.
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Resfriadores Resfriadores de Ar entrada de fluido duto aletas de refriamento
Resfriadores de Água
tubos símbolo de resfriador de ar-óleo
resfriador de ar-óleo
carcaça
símbolo de resfriador de água-óleo
tubos
resfriador de água-óleo
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Tecnologia Hidráulica Industrial Resfriadores no Circuito
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Elementos Filtrantes
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Elementos de Filtro de Profundidade Construção típica da fibra de vidro grossa (100x)
Construção típica da fibra de vidro fina (100x)
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Elementos do Tipo de Superfície
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Filtros Filtro de Sucção Interno
Filtro de Pressão
filtro de pressão
Filtro de Linha de Retorno
filtro de linha de retorno
filtro de sucção interno
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Desvio (“Bypass”) do Filtro Indicador visual e elétrico da condição do elemento
Conjunto da válvula de alívio (bypass)
Indicador de Filtro Desvio
Canal de entrada
Ne
si ces
ta
Lim
pez
a Limpo
mostrador
Limpo
Canal de saída
Carcaç a de pressão
Elemento de filtro
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Tecnologia Hidráulica Industrial Funcionamento do Indicador de Filtro Limpo
Necessita Limpeza
Desvio
Ne
ce
ta ssi
Lim
pez
Desvio
a Limpo
Desvio
Ne
ce
ta ssi
Lim
pe
Desvio
za Limpo
Ne
ce
ta ssi
Lim
pez
a Limpo
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Mangueiras e Conexões Cano (pipe)
Tubo (tubing)
Mangueira (hose)
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Principais Tipos de Mangueiras Hidráulicas Parker Aplicação
Norma Construtiva
Baixa pressão WOA. Água, óleo, ar. 250 psi Baixa pressão WOA. Água, óleo, ar. 250 psi. Resistente à chamas Baixa pressão WOA. Água,óleo, ar. 250 psi. Resistente à abrasão
Tipo de Reforço
Tipo de Cobertura
Dimensões
Código Parker
Catálogo Parker
Tranç ado têxtil
Borracha
Ø interno real
801
4400
Tranç ado têxtil
Trançado têxtil
Ø interno real
821FR
4400
Tranç ado têxtil
Trançado têxtil
Ø interno real
821
4400
Baixa pressão. 565 - 1250 psi
SAE 100R3
Tranç ado têxtil
Borracha
Ø interno real
601
4400
Sucção. 200 - 1200 psi
SAE 100R4
Um fio de aço disp. em forma helicoidal
Borracha
Ø interno real
881
4400
Média pressão. 200 - 3000 psi
SAE 100R5
Ø nominal bitola cano Ø interno real
4400
SAE 100R1AT
Trançado têxtil cor preta Borracha capa fina
201
Média pressão. 375 - 2750 psi
Tranç ado têxtil Trançado aç o Trançado aç o
421
4400
Média pressão. 350 - 3000 psi
Similar ao SAE 100R5
Trançado têxtil Trançado aç o
Borracha
Ø nominal bitola cano
225
4400
Média pressão. Alta Temperatura 350 - 3000 psi
SAE 100R5
Tranç ado têxtil Trançado aç o
Trançado têxtil cor azul
Ø nominal bitola cano
206
4400
Média pressão. Alta Temperatura 375 - 2750 psi
SAE 100R1AT
Trançado aç o
Borracha capa fina
Ø interno real
421 HT
4400
SAE 100R1AT/ DIN 20022-1SN
Trançado aç o
Borracha capa fina
Ø interno real
481
4400
Média pressão. 350 - 3000 psi
SAE 100R1A
Trançado aç o
Borracha capa grossa
Ø interno real
215
Alta pressão. 1125 - 5000 psi
SAE 100R2AT
2 Tranç ados aço
Borracha capa fina
Ø interno real
301
Média pressão. Hi-Impulse 1275 - 3250 psi
Stratoflex 4400
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Tecnologia Hidráulica Industrial Vazão em galões por minuto (gpm)
Gráfico de Auxílio na Escolha do Diâmetro Interno da Mangueira em Função da Vazão do Circuito
200
100 90 80 70 60 50 40 30
O Gráfico ao lado foi baseado na seguinte fórmula:
20
Diâmetro Interno da Mangueira em pol Mangueiras Bitola Cano
Todas as Outras - Diâmetro Real
2.3/8” 40 32
2”
24
1.1/2”
20
1.1/4”
16
1”
12
3/4”
5/8” 12
10
5/8”
1/2” 10
8
1/2”
1.13/16 32
D=
Q x 0.4081 V
Onde: Q = Vazão em Galões por Minuto (gpm) D = Velocidade do Fluido em Pés por Segundo V = Diâmetro da Mangueira em Polegadas
1.3/8” 24 10 9 8 7 6 5 4
1.1/8” 20 7/8” 16
1.0 .9 .8 .7 .6
2 3 4 5 6 7 8
Velocidade máxima recomendada para linha de sucção
13/32
8 6
6 5
3/8” 5/16”
10 Velocidade máxima
5/16” 1/4”
5
4
1/4”
15
3/16”
4
3
3/16”
20 Velocidade máxima
3
2
Velocidade do Fluido em pés por segundo
recomendada para linha de retorno
30
recomendada para linha de pressão
.5 .4
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Conexões Permanentes
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Tecnologia Hidráulica Industrial Olhal
Bombas Hidrodinâmicas
Entrada Saída
As lâminas, ao girar, propiciam a força centrífuga que causa a ação de bombeamento.
Lâminas impulsoras
Saída
Impulsor Tipo centrífugo (impulsor)
Hélice
Fluxo axial é gerado por uma hélice rotativa.
Entrada Tipo axial (hélice)
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Escala de Pressão do Vácuo
20
Tecnologia Hidráulica Industrial
Como é Determinado o Vácuo
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas de Engrenagem
22
Tecnologia Hidráulica Industrial Como Funciona uma Bomba de Engrenagem
23
Tecnologia Hidráulica Industrial Detalhes dos Componentes de uma Bomba de Engrenagem retentor engrenagem motora
placa de apoio
seção central alumínio extrudado
placa de apoio bimetálica anel O cabeçote traseiro alumínio fundido
cabeçote dianteiro alumínio fundido
anel O gaxetas de vedação
engrenagem movida
24
Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas de Palheta
25
Tecnologia Hidráulica Industrial Como Funciona uma Bomba de Palheta
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Tecnologia Hidráulica Industrial Detalhes dos Componentes de uma Bomba de Palheta
Placas flexíveis
1 - Parafuso cabeça sextavada 2 - Tampa traseira 3 - Kit conjunto rotativo industrial 4 - Anel O 5 - Anel de encosto 6 - Anel selo 7 - Anel elástico 8 - Anel espiral 9 - Rolamento 10 - Eixo código A - 1.25” Ø Chavetado 11 - Anel O - Corpo Dianteiro
12 - Arruela 13 - Vedação do eixo 14 - Corpo dianteiro 15 - Chaveta para eixo (Eixo código A) 1.25” Ø Chavetado 16 - Eixo código C - 1.5: Ø Chavetado 17 - Chaveta para eixo código C 18 - Eixo código B - 14 dentes estriados 19 - Somente para kit de vedação mobil 20 - Somente para kit de vedação mobil 21 - Kit conjunto rotativo mobil
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas de Palheta Balanceada
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Tecnologia Hidráulica Industrial Como Funciona uma Bomba de Palheta Balanceada saída rotação entrada anel elíptico palheta
saída entrada
eixo carregado lateralmente pressão
saída rotor
Eixo motriz
entrada
aberturas de pressão opostas cancelam cargas laterais no eixo pressão Carcaç a oval anel elíptico eixo balanceado pressão
29
Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas Duplas
30
Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas de Palheta de Volume Variável
31
Tecnologia Hidráulica Industrial Como Funciona uma Bomba de Palheta de Volume Variável
32
Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas de Pistão
33
Tecnologia Hidráulica Industrial Como Funciona uma Bomba de Pistão
34
Tecnologia Hidráulica Industrial Detalhes dos Componentes de uma Bomba de Pistão
35
Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas de Pistão Axial de Volume Variável
36
Tecnologia Hidráulica Industrial Como Funciona uma Bomba de Pistão Axial de Volume Varíavel Ajustamento de Pressão pistão do compensador Numa válvula de controle de pressão, a pressão da mola é usualmente variada pela regulagem de um parafuso que comprime ou descomprime a mola.
37
Tecnologia Hidráulica Industrial
Bombas de Pistão Axial Reversível
38
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula Limitadora de Pressão
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Tecnologia Hidráulica Industrial A Válvula pode Assumir Várias Posições, entre os Limites de Totalmente Fechada a Totalmente Aberta
Totalmente Fechada
Totalmente Aberta
40
Tecnologia Hidráulica Industrial
Ajustamento de Pressão
41
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Sequência
42
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvula de Sequência no Circuito
43
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Contrabalanço
44
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvula de Contrabalanço no Circuito
45
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula Redutora de Pressão
46
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvula Redutora de Pressão no Circuito
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Descarga
1 HP = (l/min) x (kgf/cm 2 ) x 0,0022
Observação sobre segurança: Em qualquer circuito com acumulador deve haver um meio de descarregar automaticamente quando a máquina é desligada.
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Sistema de Alta e Baixa Pressão (Alta-Baixa)
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Controle de Pressão Operada por Piloto bar psi 210 3000
Relief Pressure
175 2500
140 2000
105 1500
70
1000
35
500
150 SSU. HYD. OIL
0 0
25
50 Percent of Rated Flow
75
100
Relief Pressure vs: Flow
Simbolo de válvula Limitadora de pressão Operada por piloto
50
Tecnologia Hidráulica Industrial Diferencial de Pressão das Válvulas Operadas por Acionamento Direto e Acionamento por Piloto
51
Tecnologia Hidráulica Industrial
52
Tecnologia Hidráulica Industrial
53
Tecnologia Hidráulica Industrial
Outras Válvulas de Controle de Pressão Operadas por Piloto
54
Tecnologia Hidráulica Industrial
Regulagem do Piloto Remoto
55
Tecnologia Hidráulica Industrial
Ventagem de uma Válvula Limitadora de Pressão Operada por Piloto Ventagem
56
Tecnologia Hidráulica Industrial
Como Trabalha uma Válvula Limitadora de Pressão de Descarga Diferencial
57
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Controle Direcional
58
Tecnologia Hidráulica Industrial
Atuadores de Válvulas Direcionais
59
Tecnologia Hidráulica Industrial
60
Tecnologia Hidráulica Industrial
61
Tecnologia Hidráulica Industrial
62
Tecnologia Hidráulica Industrial
Pino de Trava (Detente)
63
Tecnologia Hidráulica Industrial
Condição de Centro Aberto
64
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Centro Aberto no Circuito
65
Tecnologia Hidráulica Industrial
Condição de Centro Fechado
66
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Centro Fechado no Circuito
67
Tecnologia Hidráulica Industrial
Condição de Centro em Tandem
68
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Centro em Tandem no Circuito
69
Tecnologia Hidráulica Industrial
Centro Aberto Negativo
70
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Centro Aberto Negativo no Circuito
71
Tecnologia Hidráulica Industrial
Outras Condições de Centro
72
Tecnologia Hidráulica Industrial
Centragem de Carretel
73
Tecnologia Hidráulica Industrial
Controle por Estrangulamento
74
Tecnologia Hidráulica Industrial
Uso de Válvula de Retenção para Pilotagem
75
Tecnologia Hidráulica Industrial
Dreno
76
Tecnologia Hidráulica Industrial
Pressão Piloto Externa
77
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Desaceleração
78
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvulas de Retenção
79
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Retenção no Circuito
80
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Retenção Operada por Piloto
81
Tecnologia Hidráulica Industrial via de saída A válvula de retenção operada por piloto permite um fluxo livre da via de entrada para a via de saída igual a uma válvula de retenção comum.
piloto
via de entrada via de saída Fluido impelido a passar através da válvula, através da via de saída para a via de entrada, pressiona o assento contra a sua sede. Fluxo através da válvula é bloqueado.
piloto
via de entrada via de saída Quando uma pressão suficientemente alta age sobre o pistão, a haste avanç a e desloca o assento da sua sede.
piloto
via de entrada
82
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Retenção Operada por Piloto no Circuito Linha A
Carga
Linha B 83
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Retenção Operada por Piloto Geminada
saída A1
entrada A
saída B1
entrada B 84
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Retenção Operada por Piloto Geminada no Circuito
Carga
85
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvulas Controladoras de Vazão
86
Tecnologia Hidráulica Industrial
Orifício Fixo
Orifício Variável
87
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvulas de Controle de Vazão Variável no Circuito Área de 20 cm 2
Velocidade da haste 400 cm/min.
35 kgf/cm 2 8
Velocidade da Haste (cm/min)
Vazão (l/min) x 1.000 (cm3 )
35 kgf/cm 2
= Área do pistão (cm2 ) 12
12
8 20 litros/min.
88
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Controle de Vazão Variável com Retenção Integrada
parafuso de ajuste
v álvula de retenção
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Métodos de Controle 1º Método - Meter-In
2º Método - Meter-Out
3º Método - Bleed-Off
Controle na entrada
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula Controladora de Vazão com Pressão Compensada
91
Tecnologia Hidráulica Industrial
Tipo Restritora
êmbolo de compensação
v álvula controladora de fluxo
A B
92
Tecnologia Hidráulica Industrial
Funcionamento Para determinar como uma válvula tipo restritora funciona, devemos examinar a sua operação passo a passo. êmbolo de compensação
válvula controladora de fluxo A
A
B
B
35 kgf/cm2
mola
7 kgf/cm2
A
A
B
B
7 kgf/cm2
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Tipo By Pass (Desvio) saída
mola
tanque
entrada 94
Tecnologia Hidráulica Industrial
Funcionamento Para determinar como uma válvula tipo desvio funciona, devemos examinar a sua operação passo a passo. 7 kgf/cm2
tanque
tanque
tanque
7 kgf/cm2
passagem de piloto 7 kgf/cm2 14 kgf/cm2
tanque
tanque 21 kgf/cm2
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Tecnologia Hidráulica Industrial
Compensação de Temperatura com uma Haste Bimetálica
tamanho de orifício normal
haste bimetálica ou de alumínio
tamanho de orifício diminuído
com temperatura aumentada
condição normal
tamanho de orifício aumentado
haste expandida
haste contraída
com temperatura diminuída
96
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula Controladora de Fluxo com Temperatura e Pressão Compensadas
A B
97
Tecnologia Hidráulica Industrial Válvula Controladora de Fluxo com Temperatura e Pressão Compensadas no Circuito Área do pistão 20 cm2
Área do pistão 20 cm2
25°°C 50°°C 60°°C Velocidade da haste 600 cm/min.
Velocidade da haste 600 cm/min.
12 8
8
3 2
2
20 litros/min. 20 litros/min.
98
Tecnologia Hidráulica Industrial
Controle de Impacto
A B
99
Tecnologia Hidráulica Industrial
Elemento Lógico (Válvula de Cartucho)
100
Tecnologia Hidráulica Industrial
1. Camisa 2. Êmbolo 3. Mola 4. Assento 5. Tampa
5
5
4 4
X 1
1
3
3 2 2 B
A A B
X
101
Tecnologia Hidráulica Industrial Função de Retenção de B para A
Função de Retenção Pilotada
X
Y B
B
X B A
A
B
Y A
Função VCD 2/2 com Retenção
A
Função de Retenção com Estrangulamento X
B
X B
B B A
A
A
A
102
Tecnologia Hidráulica Industrial
C016B e C025BS
C032B e C063B
C080B e C100BS
C050B
103
Tecnologia Hidráulica Industrial
Função de 2 vias, com Pilotagem Interna Através de “x” Tamanho Nominal 25, 50 e 80
104
Tecnologia Hidráulica Industrial
Função de 2 vias, com Limitações de Curso, Pilotagem Interna Através de “x” Tamanho Nominal 25, 50 e 100
105
Tecnologia Hidráulica Industrial
Função de 2 vias, Através de Conexão A uma Válvula Piloto Tamanho Nominal 32, 50 e 100
106
Tecnologia Hidráulica Industrial
Função de 2 vias com Válvula Controle Direcional Tamanho Nominal 32, 50 e 80
107
Tecnologia Hidráulica Industrial
Função de Limitadora de Alívio de Pressão com Válvula Piloto Regulável Tamanho Nominal 25 e 50
108
Tecnologia Hidráulica Industrial
Função de Limitadora de Alívio de Pressão, Operada por Solenóide Proporcional Tamanho Nominal 32 e 50
109
Tecnologia Hidráulica Industrial
Compensador de 3 vias com Múltiplas Funções Tamanho Nominal 32 e 50
110
Tecnologia Hidráulica Industrial
Função de 2 vias e Função de Retenção Tamanho Nominal 32 e 80
111
Tecnologia Hidráulica Industrial
M
112
Tecnologia Hidráulica Industrial
Atuadores Hidráulicos
113
Tecnologia Hidráulica Industrial
Força de Avanço Teórico e Volume do Fluido Deslocado
114
Tecnologia Hidráulica Industrial
Volume do Circuito Volume do Cilindro = Área do Pistão x Curso cm3 cm2 cm
Volume da Haste Vazão (l/min) x 1.000 Velocidade da Haste = Área do Pistão cm2 cm/min
5 cm
Área do pistão 65 cm 3
Área do pistão 130 cm 3
Carga
2,5 cm
115
Tecnologia Hidráulica Industrial
Guarnições
116
Tecnologia Hidráulica Industrial
Dreno da Guarnição
Dreno da guarnição
117
Tecnologia Hidráulica Industrial
Amortecimentos
Fluxo sai livremente do cilindro até que…
118
Tecnologia Hidráulica Industrial
Estilo de Montagem do Cilindro Montagens Disponíveis e Onde Encontrá-las
119
Tecnologia Hidráulica Industrial
Estilo de Montagem do Cilindro Montagens Disponíveis e Onde Encontrá-las
120
Tecnologia Hidráulica Industrial
Tipos Comuns de Cilindros Cilindro de Ação Simples
Cilindro de Haste Dupla
Cilindro com Retorno com Mola
Cilindro Telescópico ou de Múltiplo Estágio
Cilindro Martelo
Cilindro Duplex Contínuo ou Cilindro Tandem
Cilindro Dupla Ação
Cilindro Duplex
121
Tecnologia Hidráulica Industrial
Atuadores Rotativos Osciladores Hidráulicos
Osciladores de Palheta Tipos - Palheta Simples - Palheta Dupla
122
Tecnologia Hidráulica Industrial
Motores Hidráulicos
123
Tecnologia Hidráulica Industrial
Motores de Palheta
Retenção interna
Guia Mola de arame Mola espiral
Pressão
124
Tecnologia Hidráulica Industrial
Motores de Pistão
125
Tecnologia Hidráulica Industrial
Torque Torque = Força x Distância ao Eixo ou Kgfm = kgf x m
Torque no eixo
25 kgf
25 kgf
Torque
0,3 m
0,4 m
126
Tecnologia Hidráulica Industrial
Velocidade do Eixo do Motor
Potência
A velocidade pela qual o eixo de um motor gira é determinada pela expressão:
A máquina que realiza o trabalho requerido em 3 segundos gera mais potência do que a máquina que realiza o mesmo trabalho em 3 minutos.
Velocidade do Eixo do Motor (rpm) =
Vazão (l/min) x 1.000
(
Deslocamento do Motor (cm 3/revolicação)
kgf.m
= watt
9,81 s
)
Potência Mecânica A unidade de potência mecânica é o:
kgf.m s
: 9,81 =
joule s
Obs.: O cavalo - vapor é uma medida de potência muito usada e equivale a: 75 kgf.m
=W
1 cv = 735.75 W =
s
127
Tecnologia Hidráulica Industrial
Equivalência em Potência Elétrica e Calor 1 cv = 0,986 HP 1 cv = 4.500 kgm/min ou 75 kgm/s 1 cv = 736 W (potência elétrica) 1 cv = 41,8 BTU/min = 10,52 kcal/s 1 HP = 33.000 Ib pé por minuto 1 HP = 746 W 1 HP = 42,4 BTU/min
Cálculo da Potência do Motor Para calcular a potência desenvolvida por um motor hidráulico, a seguinte expressão é usada:
Potência (cv) =
rpm x Torque (kgf.m) 729
Cálculo de Potência de Cilindros e Sistemas Para calcular a potência desenvolvida por um cilindro hidráulico, ou a total do sistema hidráulico, a seguinte expressão é usada:
cv =
Potência = Vazão x Pressão Vazão (l/min) x Pressão (kgf/cm 2) 456
128
Tecnologia Hidráulica Industrial Motores Hidráulicos no Circuito
Válvula de contrabalanço diferencial
Válvula limitadora de pressão para frenagem
Válvula limitadora de pressão
Válvula limitadora de pressão
Válvula limitadora de pressão
129
Tecnologia Hidráulica Industrial
Combinação Motor-Bomba
Potência, torque e velocidade fixos
Potência, torque e velocidade variáveis
Potência e velocidade variáveis, torque constante
130
Tecnologia Hidráulica Industrial
Transmissão Hidrostática
bomba de abastecimento
sistema de circuito fechado
131
Tecnologia Hidráulica Industrial
Acumuladores Hidráulicos
132
Tecnologia Hidráulica Industrial
Acumuladores Carregados por Peso
peso
pistão
A pressão é o quociente do peso pela área do pistão
133
Tecnologia Hidráulica Industrial
Acumuladores Carregados à Mola
mola
pistão
Pressão = Força da mola dividida pela área do pistão abertura de saída
134
Tecnologia Hidráulica Industrial
Acumuladores Hidropneumáticos
Gás
Esta base de metal evita a extrusão da bolsa
135
Tecnologia Hidráulica Industrial Acumuladores no Circuito
Veja observações sobre segurança mantendo a pressão do sistema
v álvula de descarga
observação sobre segurança: em qualquer circuito com acumulador deve haver um meio de descarga automaticamente quando a máquina é desligada
136
Tecnologia Hidráulica Industrial Tabela de Performance Abiabática/Isotérmica - Acumulador 231 pol3
137
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuitos Hidráulicos Básicos 1. Circuito de Descarga 2. Circuito Regenerativo 3. Válvula Limitadora de Pressão de Descarga Diferencial 4. Circuito de Descarga de um Acumulador 5. Circuito com Aproximação Rápida e Avanço Controlado 6. Descarga Automática da Bomba 7. Sistema Alta-Baixa 8. Circuito de Controle de Entrada do Fluxo 9. Circuito de Controle de Saída do Fluxo 10. Controle de Vazão por Desvio do Fluxo 11. Válvula de Contrabalanç o 12. Circuito com Redução de Pressão 13. Válvula de Contrabalanço Diferencial 14. Válvula de Retenç ão Pilotada
138
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito de Descarga - Pressão Alta-Máxima A
B
P
T
A
B
PARA O SISTEMA
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
M
A
B T A P
B
VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO REMOTA
PILOTO
SISTEMA PRINCIPAL DE ALÍVIO
PARA O SISTEMA
RETORNO BOMBA
139
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito de Descarga - Pressão Intermediária A
B A
B P
T
PARA O SISTEMA
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
M
A
B T A P B
PILOTO
SISTEMA PRINCIPAL DE ALÍVIO
PARA O SISTEMA
RETORNO BOMBA
140
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito de Descarga - Recirculando
A
B
P
T
A
B
PARA O SISTEMA
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
M
A
B T A P B
VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO REMOTA
SISTEMA PRINCIPAL DE ALÍVIO PILOTO
PARA O SISTEMA
RETORNO BOMBA
141
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito Regenerativo - Avanço CILINDRO 2:1
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
FLUXO
T
P
M CIRCUITO REGENERATIVO AVANÇO
FLUXO CILINDRO 2:1
FLUXO
142
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito Regenerativo - Retorno CILINDRO 2:1
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL T
M CIRCUITO REGENERATIVO RETRA ÇÃO
P
FLUXO CILINDRO 2:1
FLUXO
TANQUE
143
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula Limitadora de Pressão de Descarga Diferencial NOTA SOBRE SEGURANÇA PARA O SISTEMA
ACUMULADOR SENDO CARREGADO
M
NITROGÊNIO
PISTÃO
CAMISA DO CILINDRO PISTÃO
PARA O SISTEMA
TANQUE
144
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula Limitadora de Pressão de Descarga Diferencial NOTA SOBRE SEGURANÇA PARA O SISTEMA
ACUMULADOR CARREGADO
NITROGÊNIO
PISTÃO
M
PISTÃO CAMISA DO CILINDRO
PARA O SISTEMA
145
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito de Descarga de um Acumulador ACUMULADOR
A
B
P
T
RESTRIÇÃO FIXA
DA BOMBA
PARA O SISTEMA
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
T
A P
RESTRIÇÃO FIXA
VÁLVULA GLOBO
DA BOMBA
PARA O SISTEMA
ACUMULADOR A B
P
A P
T DA BOMBA
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
T
RESTRIÇÃO FIXA
PARA O SISTEMA
B
RESTRIÇÃO FIXA
VÁLVULA GLOBO
DA BOMBA
PARA O SISTEMA
146
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito com Aproximação Rápida e Avanço Controlado CILINDRO
Avanço Rápido
VÁLVULA DE DESACELERAÇÃO
CONTROLE DE FLUXO
VÁLVULA DE RETENÇÃO
VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
BOMBA AVANÇO RÁPIDO
147
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito com Aproximação Rápida e Avanço Controlado CILINDRO
Velocidade do Trabalho
VÁLVULA DE DESACELERAÇÃO
CONTROLE DE FLUXO
VÁLVULA DE RETENÇÃO
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
BOMBA
VELOCIDADE DE TRABALHO
148
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito com Aproximação Rápida e Avanço Controlado CILINDRO
Retorno
VÁLVULA DE DESACELERAÇÃO
CONTROLE DE FLUXO
VÁLVULA DE RETENÇÃO
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL BOMBA
RETORNO
149
Tecnologia Hidráulica Industrial
Descarga Automática da Bomba - Cilindro Avançado
CILINDRO
2
VÁLVULA ATUADA POR CAME
A
1
B
P P
T
M
2 P
1
A
B
P
PILOTAGEM
T
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL
BOMBA
150
Tecnologia Hidráulica Industrial
Descarga Automática da Bomba - Cilindro Retornado
1
A
B
P
T
P 2
M
CILINDRO
VÁLVULA ATUADA POR CAME
2 P
1
VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL A
PILOTAGEM
B
P
T
BOMBA
151
Tecnologia Hidráulica Industrial
Descarga Automática da Bomba - Bomba em Descarga
152
Tecnologia Hidráulica Industrial
Sistema Alta-Baixa - Operação à Baixa Pressão
153
Tecnologia Hidráulica Industrial
Sistema Alta-Baixa - Operação à Alta Pressão
154
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito de Controle de Entrada do Fluxo
155
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito de Controle de Saída do Fluxo
156
Tecnologia Hidráulica Industrial
Controle de Vazão por Desvio do Fluxo
157
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Contrabalanço
158
Tecnologia Hidráulica Industrial
Circuito com Redução de Pressão
159
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Contrabalanço Diferencial
160
Tecnologia Hidráulica Industrial
Válvula de Retenção Pilotada
161