Hidráulica e Pneumática

Transcrição

1 E Curso Técnico Concomitante em Mecânica 3º módulo MSc.

2 Acumuladores ACUMULADORES HIDRÁULICOS

3 Objetivos da aula Estudar os tipos de acumuladores; Conhecer a simbologia dos acumuladores; Identificar suas funções; Analisar circuitos e suas aplicações.

4 Função Armazenamento de energia; Reserva de fluido; Operação de emergência; Compensação de força; Compensação de perdas; Manter pressão constante; Compensação de vazão. Princípio baseado na acumulação de fluido sob pressão.

5 Tipos de acumuladores Derivados da forma de aplicação da força externa: 1. Peso; 2. Mola; 3. Gás.

6 Acumulador de Peso Cilindro vertical de parede espessa Uma massa é acoplada à haste que comprime o fluido através do pistão interno:

7 Acumulador de Mola Cilindro circundando um pistão que recebe ação de uma mola comprimindo assim o fluido.

8 Acumulador a gás Versatilidade de regime permanente e transiente; Mais compactos, são usados em sistemas móveis; Dividem-se me três tipos básicos: 1. Sem separador gás-líquido: Elevada resposta dinâmica, porém permitem a absorção no SH acarretando em cavitação e redução do módulo de compressibilidade. 2. Com pistão separador: Boa aplicação em regimes permanentes porém lenta resposta a solicitações dinâmicas. 3. Com separador flexível: Amplamente utilizados Dividimos em acumuladores de bexiga e diafragma

9 Acumulador a gás Diafragma: Elastômero compatível com o fluído; Obturador evita a extrusão do diafragma para a linha hidráulica quando P sistema < P pré-carga Podem possuir o cilindro soldado (descartável) ou rosqueado (dividido em dois hemisférios os quais permitem a troca do diafragma.

10 Acumulador a gás Bexiga: Recipiente cilíndrico de aço; Tampa na parte superior com válvula para précarga do gás; Conexão inferior a tomada de fluido com VR para evitar extrusão da bexiga

11 Princípio de operação 1. Sem carga: bexiga sob pressão próxima à atmosférica e linha do fluido desligada logo não há fluido no acumulador. 2. Pré-carga de gás: Injeta-se gás geralmente nitrogênio na bexiga. Sistema hidráulico ainda desligado.

12 Princípio de operação 3. Processo de acumulação: sistema hidráulico é acionado e a pressão do sistema conduz certo volume de fluido ao acumulador. 4. Processo de acumulação: sistema hidráulico atinge sua pressão máxima de operação e o volume máximo de fluido está contido no acumulador.

13 Princípio de operação 5. Processo de descarga: A pressão do sistema hidráulico cai logo que surge uma p na válvula de retenção e o fluido é descarregado ao SH. 6. Processo mínima: Após descarregar o volume máximo de fluido ao sistema hidráulico a pressão torna-se mínima no acumulador.

14 Aplicações Fonte auxiliar de energia: SH onde a vazão requerida é significamente variada; Evita que a bomba tenha que abastecer este pico de demanda; Inibe o aquecimento demasiado do fluido pelo uso continuo do desvio pela válvula de alívio

15 Aplicações Fonte auxiliar de energia: Avanço Q= 65 lpm durante 10 s; Parada de 2.5 s no fim de curso; Retorno rápido Q=180 lpm em 2.5 s; Parada de 7s no fim do ciclo.

16 Aplicações Compensador de vazamentos: Sistema permanecerá carreado por longo período; O acumulador suprirá vazamentos internos de válvulas e atuadores; Evita-se que a bomba permaneça acionada e que seja realizado desvio integral por meio de VA; Reduzindo o consumo de potência e a elevação de T.

17 Aplicações Compensador de vazamentos: Bomba movimenta o cilindro carregando o acumulador simultaneamente; No fim de curso a pressão aumenta até atingir o valor ajustado no pressostato que está conectado à bomba desligando-o; Como a bomba está desligada o circuito permanece sob pressão através do acumulador;

18 Aplicações Fonte de energia de Emergência: Operação normal composta por BDP, VA1, VD1, RP1, RV1 e RV2. Hipótese: Falta de energia. Aciona-se manualmente VD2 e o fluido sob pressão é mantido pelo acumulador; Possibilita que o atuado finalize o avanço; O retorno é realizado por força gravitacional liberada pela VD3; VA2 é para alívio do sistema de emergência;

19 Aplicações

20 Aplicações Amortecedor de Pulsação: Reduzir caráter pulsante das bombas; Aplicados em tornos de precisão ou ensaios de válvulas onde a estabilidade e uniformidade são significativos para operação; Um dispositivo útil é um direcionador o qual obriga o fluido a passar pelo acumulador para somente após ir para circuito. A oscilação da pressão é absorvida pelo gás sendo estabilizada a jusante do acumulador.

21 Aplicações Amortecedor de Choque Hidráulico: O comportamento dinâmico está associado a p; p num curto intervalo de tempo ocasionaram choques hidráulicos; Vedações, tubulações e conexões podem ficar comprometidas devido a tais situações; O uso do acumulador mitiga a propagação deste choque absorvendo-o.

22 Aplicações Hipótese 1: SH sem acumulador: Avanço a uma pressão de 70 bar durante 25ms; Ao atingir o fim de curso a pressão aumenta até a VA identificar e abrir; Gera-se um pico de pressão Hipótese 2: SH com acumulador: Há um atraso no regime permanente (150ms); Porém têm-se uma redução considerável do pico de pressão.

23 Aplicações Hipótese 1: SH sem acumulador: Avanço a uma pressão de 70 bar durante 25ms; Ao atingir o fim de curso a pressão aumenta até a VA identificar e abrir; Gera-se um pico de pressão Hipótese 2: SH com acumulador: Há um atraso no regime permanente (150ms); Porém têm-se uma redução considerável do pico de pressão.

24 OBRIGADO!!