Sistemas Hidropneumáticos I Hidráulica 03

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1 Símbolos UNIFEI Sistemas Hidropneumáticos I Hidráulica 03 EME-26 Aula Prof. José Hamilton Chaves Gorgulho Júnior Linhas de escoamento do fluido Símbolo das linhas de escoamento Cano Tubo Linha de dreno Linha piloto Linha de pressão Mangueira Linha de pressão flexível Conector Linhas conectadas Linhas em cruzamento 1

2 Dimensionamento Geralmente a faixa de velocidade recomendada para o escoamento do óleo é: Linha de sucção: 6 a 12 dm/seg. Linha de pressão: 20 a 60 dm/seg. Bombas Vazão [litros/minuto] Área [cm 2 ] = Velocidade de escoamento [metros/segundo] Diâmetro [pol] = Vazão [galões/minuto] Velocidade de escoamento [pés/segundo] Unidades: 1 galão = 3,785 litros 1 pé = 0,3048 metros 1 m 3 = 1000 litros 1 pol = 2,54 cm Bomba de engrenagens internas Bomba de engrenagens internas 1 - Carcaça 2 - Engrenagem interna 3 - Engrenagem externa 4 - Vedação em meia lua 2

3 Bomba de engrenagens internas Bomba Gerotor Bomba Gerotor Bomba Gerotor 3

4 Bomba de palhetas Bomba de palhetas balanceada rotor eixo Entrada saída carcaça palhetas Bomba de palhetas de volume variável e regulagem de pressão Bomba de palhetas de volume variável e regulagem de pressão 1 - Estator 4 - Parafuso regulador da altura 2 - Mola 5 - Parafuso de regulagem da excentricidade máxima 3 - Rotor 6 - Parafuso de regulagem da mola 4

5 Símbolo da bomba de palhetas de volume variável e regulagem de pressão Bomba de pistões axiais/em linha (prato inclinado) Bomba de pistões axiais Bomba de pistões axiais O pistão superior já está cheio e não succiona mais (válvula de admissão superior fechada). O pistão inferior já comprimiu todo o óleo (válvula de saída inferior fechada). 5

6 Bomba de pistões axiais Bomba de pistões axiais O pistão superior está comprimindo (válvula de saída superior aberta). O pistão inferior está succionando (válvula de admissão inferior aberta). O pistão superior já comprimiu todo o óleo (válvula de saída superior fechada). O pistão inferior já está cheio e não succiona mais (válvula de admissão inferior fechada). Bomba de pistões axiais Bomba de pistões axiais O pistão superior está succionando (válvula de admissão superior aberta). O pistão inferior está comprimindo (válvula de saída inferior aberta). 6

7 Bomba de pistões axiais Ranhura da placa de válvulas Pistão avançando (redução de volume) Pistões Bomba de pistões axiais Saída Entrada Eixo motriz Placa inclinada Bloco dos cilindros Sapata Pistão recuando (aumento de volume) Bomba de pistões axiais Bomba de pistões axiais 7

8 Bomba de pistões axiais de eixo inclinado Bomba de pistões axiais de eixo inclinado 1 - Carcaça 5 - Pistões 2 - Eixo 6 - hastes 3 - Placa cardânica 7 - Placa de comando 4 - Tambor 8 - Pino central Ângulo = 25 Bomba de pistões axiais de eixo inclinado JUNTA UNIVERSAL Bomba de pistões axiais de volume variável SAÍDA ENTRADA 8

9 Bomba de pistões axiais de volume variável Bomba de pistões axiais de eixo inclinado e volume variável Bomba de pistões axiais de volume variável Bomba de pistões axiais de volume variável Ângulo = ± Tambor 5 - Pistões 7 - Placa de comando 9 - Parte oscilante da carcaça 1 - Placa de comando lenticular 2 - Êmbolo posicionador 3 - Pivô 4 - Êmbolo de pilotagem 5 - Ajuste de início de regulagem 6 - Limitante do ângulo de variação Ângulo: de 7 a 25 9

10 Bomba de pistões radiais 1 - Carcaça 2 - Eixo excêntrico 3 - Elementos de bombeamento 4 - Êmbolo 5 - Válvula de sucção 6 - Válvula de pressão Bomba de pistões radiais 1 - Carcaça 2 - Eixo excêntrico 3 - Elementos de bombeamento 4 - Êmbolo 5 - Válvula de sucção 6 - Válvula de pressão Bomba de pistões radiais Bomba de pistões radiais 10

11 Bomba de parafuso Bomba de lóbulos Bomba de cavidade progressiva Bombas Parâmetros importantes: Pressão máxima; Vazão máxima; Faixa de rotação; Rendimento: Rendimento volumétrico; Rendimento global; Rendimento mecânico. 11

12 Bombas Variáveis: D B : deslocamento da bomba (por rotação); n B : rotação do eixo; p B : pressão de saída; Q t : vazão teórica (D B x n B ); Q B : vazão real; T t : torque de entrada teórico (D B xp B / 2π); T B : torque de entrada real. Bombas Rendimento volumétrico: Vazão real QB ηvol = = Vazão teórica D n Rendimento hidromecânico: DB p ηhm = 2π T Rendimento total: QB pb ηtot = 2π n T B B = η B vol η B B B hm Vazão real: Bombas DB[cm Q [litros / min] = B 3 /rot] nb[rpm] η 1000 Potência de acionamento: pb[bar] QB[l/min] P[kW] = 600 η Unidades: 1 [CV] = 735 [Watts] 1 [HP] = 745 [Watts] 1 [Watt] = 1 [N.m/s] tot vol Exercícios sobre bombas 1. Uma bomba tem um deslocamento volumétrico de 100 cm 3 (teórico, por rotação). Ela está fornecendo m 3 /s em 1000 rpm e com 70 bar. O torque medido em seu eixo é de 120 Nm. Calcule: a) Vazão teórica. b) Rendimento volumétrico. c) Rendimento hidromecânico. d) Rendimento total. e) Torque teórico para operação. Considerar: 1 bar = 1 kgf/cm 2 1 kgf = 10 N 12

13 Exercícios sobre bombas 2. Uma bomba com deslocamento de 25 cm 3 /rotação é acionada a 1440 rpm por um motor elétrico de 10kW. Se o rendimento global é 85% e o rendimento mecânico é 90%, determine: a) A vazão fornecida pela bomba, em litros por minuto. Exercícios sobre bombas 3. Em um sistema com pressão de 200 bar uma bomba de engrenagens fornece 15 l/min quando a rotação de acionamento do eixo é de 1430 rpm. A potência real medida na entrada é de 6.8 kw e o rendimento hidromecânico da bomba é de 87%. Calcule o deslocamento teórico da bomba em cm 3 /rot. b) A pressão máxima que a bomba pode suportar sem sobrecarregar o motor. Acumuladores Hidráulicos Acumuladores Hidráulicos Objetivo: Manter a pressão em emergências; Manter a pressão em parte do sistema enquanto a bomba supre o restante; Absorver choques de bloqueios súbitos. Tipos de carregamento: Por peso; Por mola; Por gás (hidropneumático N seco). 13

14 Acumulador hidráulicos por peso Acumulador hidráulicos à mola Acumulador hidráulicos a gás Acumuladores Hidráulicos Nitrogênio seco Bolsa de borracha sintética 14

15 Acumuladores Hidráulicos Símbolo do acumulador Atuadores hidráulicos Atuadores Hidráulicos 15

16 Atuadores hidráulicos Responsáveis por transformar energia de pressão em energia mecânica. Cilindro hidráulico: atuador linear; Motor hidráulico: atuador rotativo; Oscilador hidráulico: atuador rotativo de giro limitado. Tipos comuns de atuadores Cilindro de ação simples; Cilindro com retorno por mola; Cilindro dupla ação; Cilindro de haste dupla; Cilindro telescópico; Cilindro duplex contínuo (Tandem); Cilindro duplex. Cilindro de ação simples Cilindro de dupla ação Cilindro com retorno por mola 16

17 Cilindro de haste dupla Cilindro telescópico Cilindro telescópico Cilindro duplex 17

18 Cilindro duplex Cilindro duplex contínuo (Tandem) Tipos de fixação Fixação articulada com bucha paralela no fundo e na haste. Tipos de fixação Fixação através de olhal com articulação esférica no fundo e na haste. 18

19 Tipos de fixação Fixação através de flange no cabeçote. Tipos de fixação Fixação através de flange no fundo do cilindro. Tipos de fixação Fixação através de eixo basculante (munhões). Tipos de fixação Fixação por pés. 19

20 Amortecimento de fim de curso Fluxo livre Amortecimento de fim de curso Símbolo de atuador linear com amortecimento regulável apenas no recuo. Poderia ter apenas no avanço ou nos dois movimentos (com ou sem regulagem). Válvula Vedação Ajuste de desaceleração Fluxo restrito UNIFEI 20