Sistema Hidráulico. 1. História:

Transcrição

1 1. História: Sistema Hidráulico Potência Fluídica em bomba e roda d água (energia potencial) por volta de 200 a.c; Em 1600: Johannes Kepler desenvolveu a bomba de engrenagem; Em 1640: Blaise Pascal enunciou o princípio da prensa hidráulica princípio de Pascal; Em 1795: o mecânico inglês Joseph Bramah construiu a primeira prensa Hidráulica; Na segunda metade do séc. XIX, Armstrong desenvolveu várias máquinas hidrostáticas e componentes de sistema de transmissão em 1850, o primeiro acumulador; Em 1900, o americano Eli Janney substitui a água por óleo como transferência de energia e desenvolveu a primeira bomba hidrostática de pistão axial;

2 Sistema Hidráulico 1. História: Em 1910 começam a ser empregados controladores hidrostáticos de turbinas hidráulicas; No mesmo ano, Hele Shaw introduziu a primeira máquina de pistão radial com utilização de fluido óleo; Em 1930, Hans Thoma desenvolve a máquina de pistão axial; Em 1936, Harry Vickers desenvolve a válvula limitadora de pressão pilotada; Em 1950, o francês Jean Mercier construiu o primeiro acumulador hidropneumático de grandes proporções, como fonte auxiliar de energia; Após 1950, a hidráulica teve um desenvolvimento acentuado em todos os segmentos da automação industrial hidráulica de controle contínuo (servo hidráulica) e pressões mais altas; Em 1970, aparecem as válvulas proporcionais; Após 1980, estudos com outros tipos de fluidos: água e óleo vegetal e, também, componentes de sistemas hidráulicos com novos materiais.

3 2. Campo de Aplicação: Desde o mais simples sistema de frenagem até aeronaves; Tipos de aplicação: macaco hidráulico freios hidráulico prensa hidráulica direção hidráulico guinchos hidráulico mecanismos de máquinas: injetoras trem de pouso (avião) leme (navio) retro escavadoras motoniveladora pá carregadeira

4 Macaco Hidráulico:

5 Acionamento Hidráulico: Escavadeira

6 Posicionador Hidráulico: Aplicação Agrícola Barra de Pulverização: Otimização da pulverização Plataforma de Colheitadeira: Cópia do perfil do solo

7 Posicionador Hidráulico: Aviação

8 Posicionador Hidráulico: Aplicação Estacionária Centrais Hidrelétricas: Posicionamento de Pás Abertura de Comportas

9 Controle de Velocidade: Injetora v (m/s) v max x (mm)

10 Conceitos: Fluido: qualquer substância capaz de escoar e assumir a forma do recipiente que o contém. Hidráulica: ciência que estuda líquidos em escoamento e sob pressão. Nosso estudo é o de óleo-hidráulico. Sistemas Hidráulicos (sistemas óleo-hidráulicos): são transmissores de potência ou movimento. Utiliza o óleo hidráulico (incompressível). E podem ser: Sistemas Hidráulicos Estáticos: a energia é potencial e alta pressão e baixa velocidade; Sistemas Hidráulicos Cinéticos: a energia é cinética e altas velocidades. NOSSO ESTUDO ESTÁ VOLTADO PARA OS SISTEMAS HIDRÁULICOS ESTÁTICOS.

11 Circuito de um Sistema Hidráulico de Potência e de Atuação:

12 Classificação dos Sistemas Hidráulicos: De acordo com a NFPA (National Fluid Power Association) classifica-se o Sistema Hidráulico: 1. Quanto a Pressão Nominal: 0 a 14 bar sistemas de baixa pressão; 14 a 35 bar sistemas de média pressão; 35 a 84 bar sistemas de média-alta pressão; 84 a 210 bar sistemas de alta pressão; Acima de 210 bar sistemas de extra-alta pressão. 2. De acordo com a Aplicação: São classificados em sistemas de pressão contínua ou em pressão intermitente. 3. Quanto ao Tipo de Bomba: Sistemas de vazão variável ou constante. 4. Quanto ao Controle de Direção: Sistema de uma via (controlado por válvula) ou de duas vias (bomba reversível).

13 3. Vantagens e Desvantagens: 3.1 Vantagens: Dimensões reduzidas: grandes forças e potência; boa relação peso/potência; pequenos momentos e forças de inércia. Velocidade variável: variação contínua e avanços infinitos Reversibilidade: rápida resposta e inversão de movimento Potência contra sobre-carga: válvula limitadora de pressão Facilidade de manutenção Lubrificação automática e excelente condutor de calor Facilidade de reposição de peças Facilidade de controle de forças e velocidades Simplicidade e flexibilidade

14 3. Vantagens e Desvantagens: 3.2 Desvantagens: Perdas de Potência (rendimento): converter de: EL em EM e EM em EH e depois em EM. pelo atrito pelo vazamento externo e interno (problema em controle de posição) Suscetibilidade à variação de temperatura: alteração da viscosidade do óleo e perigo de incêndio Sensível à sujeira e poluição do meio Penetração de ar: movimentos não uniformes Custo inicial é alto: comparado com elétrico e mecânico