3. Características Positivas dos
Sistemas Hidráulicos
Grandes forças em espaços reduzidos;
O movimento pode ser iniciado mesmo
em plena carga;
Velocidade, momento de giro, força,
aceleração fácilmente controláveis;
Proteção símples contra sobrecarga;
Utilizado para movimentos rápidos e
movimentos lentos com alta precisão;
Durabilidade do equipamento elevada.
4. Características Negativas dos
Sistemas Hidráulicos
Em altas pressões, existe perigo
inerente;
O rendimento se reduz
considerávelmente no vazamento e
atrito;
O óleo hidráulico é combustível e
derivado de petróleo.
5. Construção de um Sistema Hidráulico
Estrutura básica de um sistema hidráulico
6. Leis Físicas Fundamentais da Hidráulica
Hidrostática – Estudo dos fluídos
em repouso
Hidrodinâmica – Estudo dos fluídos
em movimento
7. Densidade de massa
ρ = m / V
[ρ] = kg / m3
(SI)
Pressão
P = F / A
[P] = N / m2 = Pa (SI)
Hidrostática
8. Transmissão Hidráulica de Força
(Princípio de Pascal)
Princípio de Pascal: A pressão aplicada a um fluido dentro de um
recipiente fechado é transmitida, sem variação, a todas as partes do
fluido, bem como às paredes do recipiente.
Uma pequena força aplicada a uma pequena área de um pistão é
transformada em uma grande força aplicada em uma grande área de
outro pistão.
P1 = P2 , logo F1/A1 = F2/A2 , e F1/F2 = A1/A2
9. Transmissão Hidráulica de Pressão
Em um transmissor hidráulico de pressão, ocorre
um aumento de pressão.
Ao aplicar-se uma pressão P1 na superfície do
êmbolo A1, uma força F atua sobre o êmbolo de menor
diâmetro, agindo assim sobre a superfície A2. Com isso, a
pressão P2 será maior que a pressão P1 .
2211
21
APAP
FF
=
=
10. Hidrodinâmica
Estudo dos líquidos em
movimento: a energia é cinética para
a transmissão de potência, ou seja, é
utilizado o fluído em altas
velocidades (+/- 50 m/s).
11. Leis de Vazão
O líquido tem uma energia mecânica determinada.
Quando esse líquido se move, sua energia total permanece
constante enquanto não houver troca de energia com o exterior.
A energia total é composta por três energias parciais:
Energia Cinética ⇒ (depende da velocidade do fluído)
Energia estática ⇒ (depende da altura da coluna do fluído)
Energia hidrostática ⇒ (depende da pressão do fluído)
13. Atrito e Escoamento
Atrito
•A energia hidráulica ao ser transmitida pela
tubulação acarreta perda de carga.
•Nas paredes do tubo e no líquido se produz atrito,
havendo geração de calor.
•Perda de energia hidráulica significa perda de
pressão do fluído.
14. Atrito e Escoamento
Agentes influentes na perda de carga
•Velocidade do fluxo
•Tipo do fluxo (laminar ou turbulento)
•Diâmetro do tubo
•Viscosidade do líquido
•Rugosidade do tubo
•Volume de passagem
•Restrições (válvulas, acessórios, etc...)
15. Relação entre vazão e queda de pressão
ρ
∆
α=
P2
AQ
Q = vazão (l / min)
α = fator hidráulico (depende da viscosidade e da forma
do estreitamento)
A = área do estreitamento (m2
)
∆P = Queda de pressão (Pa)
ρ = densidade (kg/m3
)
onde:
16. Escoamento
•São dois tipos os escoamentos de fluídos:
•O laminar e
•O turbulento.
•Os líquidos se deslocam pelos tubos, até determinadas
velocidades de forma LAMINAR (em camadas). A camada
central do líquido é mais rápida. A camada externa está
praticamente parada, presa às paredes do tubo.
•Aumentando-se a velocidade de circulação, ao se atingir a
VELOCIDADE CRÍTICA, o fluxo se torna TURBULENTO.
17. Escoamento
•Um fluxo TURBULENTO gera o aumento de:
• resistência a circulação e de
•perdas
•A VELOCIDADE CRÍTICA:
•Tem valor fixo;
•Depende da viscosidade do fluído sob pressão e
do diâmetro do tubo;
•Pode ser calculada.
18. Número de Reynolds (Re)
Para se saber quando o fluxo é laminar ou turbulento, devemos definir
o número de Reynolds, que se obtém através da fórmula:
µ
=
µ
δ
=
vDvD
Re
onde:
Re = Número de Reynolds
δ = Densidade
V = Velocidade (cm/s)
D = Diâmetro interno do tubo (cm)
µ = Viscosidade absoluta (poise)
ν = Viscosidade cinética (cst)
19. Número de Reynolds (Re)
De 0 à 1500
De 1500 à 2300
De 0 à 1500
Fluxo Laminar
Transição
Fluxo turbulento
20. Grupo de Acionamento
O grupo de acionamento compreende
1. Bomba hidráulica
2. Acoplamento
3. Motor Elétrico
4. Reservatório
5. Válvula limitadora de pressão
6. Tubulação rígida e conexões
21. Bombas Hidráulicas
Transformam a energia mecânica
(motor de acionamento) em energia
hidráulica (transmissão de pressão
através do fluxo).
24. Para a escolha correta de uma bomba
hidráulica, deve-se levar em consideração:
Pressão máxima de operação,
Vazão máxima,
Nível de pulsação,
Vazão fixa ou variável,
tamanho e tipo construtivo,
rendimento,
Nível máximo de subpressão na entrada,
Tipo de regulagem (bombas de vazão variável),
Tipos de fluído a ser utilizado,
nível de ruído.
Critério de seleção de bombas
hidráulicas
25. Manômetro
Aparelho medidor de
pressão, instalado em
sistemas hidráulicos para
medir a pressão do
líquido. O valor medido
serve para a regulação, o
controle, a manutenção e a
segurança de uma
instalação hidráulica.
28. Conversor H-E (Pressostato)
O fluído chega ao pressostato pelo canal Z e atua sobre o
êmbolo (9), originado-se assim uma força dada pelo produto da
pressão pela superfície do êmbolo. Esta força tem que vencer a
força contrária da mola (3) ajus´tável pelo parafuso 4 para que se
acione o microruptor (5). O acionamento de 5 é feito pela alavanca
(7) que é movida pela haste (2) que tem um curso “S” limitado pelo
encosto (10). A haste possui anéis “0” (8) para perfeita vedação.
Em (6) temos a entrada para as conexões ao microruptor.
29. Reservatório
Componentes
1) Filtro de ar
2) Conexão de retorno
3) Tampa desmontável
4) Parafuso de abertura
5) Tubo de aspiração
6) Parafuso de drenagem
7) Visor de controle para nível máximo
8) Visor de controle para nível mínimo
9) Tubo de retorno
10) Placa para evitar movimento do líquido
11) Bomba
31. Válvula de fechamento
Tem por função fazer o bloqueio do fluxo de
fluído em um sistema hidráulico. Mediante o giro de
90o
da alavanca manual, a válvula se abre e fecha. O
sentido de circulação do fluído é indiferente.
Através de um fechamento parcial da válvula,
consegue-se um estrangulamento do fluxo.
32. Válvula limitadora de pressão
Estabelece uma resistência à passagem do
fluxo, regulável mecanicamente. É utilizada para
limitar a pressão de trabalho a um valor pré-
determinado.Atua como válvula de segurança.
