apostila eletrohidráulica

8/6/2019 Apostila Eletrohidrulica

1/178

Apostila M1003-1 BR

Julho 2006

Tecnologia

Eletrohidrulica

IndustrialTraining


2/178

Parker Hannifn Ind. Com. Ltda.Jacare, SP - BrasilTraining

Termo de GarantiaA Parker Hannifn Ind. e Com. Ltda, Diviso Automation, doravante denominada simplesmente Parker, garante os seusprodutos pelo prazo de 12 (doze) meses, includo o da garantia legal (primeiros 90 dias), contados a partir da data

de seu aturamento, desde que instalados e utilizados corretamente, de acordo com as especifcaes contidas emcatlogos ou manuais ou, ainda, nos desenhos aprovados pelo cliente quando tratar-se de produto desenvolvido emcarter especial para uma determinada aplicao.

Abrangncia desta GarantiaA presente garantia contratual abrange apenas e to somente o conserto ou substituio dos produtos deeituososornecidos pela Parker.A Parker no garante seus produtos contra erros de projeto ou especifcaes executadas por terceiros.A presente garantia no cobre nenhum custo relativo desmontagem ou substituio de produtos que estejam soldadosou afxados de alguma orma em veculos, mquinas, equipamentos e sistemas.Esta garantia no cobre danos causados por agentes externos de qualquer natureza, incluindo acidentes, alhas comenergia eltrica, uso em desacordo com as especifcaes e instrues, uso indevido, negligncia, modifcaes, reparos

e erros de instalao ou testes.

Limitao desta GarantiaA responsabilidade da Parker em relao a esta garantia ou sob qualquer outra garantia expressa ou implcita, estlimitada ao conserto ou substituio dos produtos, conorme acima mencionado.

ADVERTNCIA

SELEO IMPRPRIA, FALHA OU USO IMPRPRIO DOS PRODUTOSDESCRITOS NESTE CATLOGO PODEM CAUSAR MORTE,

DANOS PESSOAIS E/OU DANOS MATERIAIS.

As inormaes contidas neste catlogo da Parker Hannifn Ind. e Com. Ltda. e seus Distribuidores Autorizados, ornecem opes deprodutos para aplicaes por usurios que tenham habilidade tcnica. importante que voc analise os aspectos de sua aplicao,incluindo consequncias de qualquer alha e revise as inormaes que dizem respeito ao produto contidos neste catlogo. Devido variedade de condies de operaes e aplicaes para estes produtos, o usurio, atravs de sua prpria anlise e teste, o nicoresponsvel para azer a seleo fnal dos produtos e tambm para assegurar que o desempenho, a segurana da aplicao e oscuidados especiais requeridos sejam atingidos.

Os produtos aqui descritos com suas caractersticas, especifcaes e desempenhos so objetos de mudana pela Parker HannifnInd. e Com. Ltda., a qualquer hora, sem prvia notifcao.

!

ABSQ

uality

Evaluations

,

Inc

.

Manage

mentSystemCe

rtif

icati

on

ISO 9001 : 2000

Certificate Number: 30759


3/178

Parker Hannifn Ind. Com. Ltda.

Jacare, SP - Brasil

Tecnologia Eletrohidrulica Industrial

Training

COPYRIGHT by Parker Hannin Corporation

TecnologiaEletrohidrulica Industrial

Adaptao e Reviso Parker Training Brasil


4/178


Parker Hannifn Ind. Com. Ltda.Jacare, SP - Brasil

Training

Apresentao

Para incentivar, ampliar e diundir as tecnologias de automao industrial da Parker Hannin,numa gama to ampla de aplicaes, oi criada, na Parker Jacare, a Parker Training.H mais de 26 anos treinando prossionais em empresas, escolas e universidades, a ParkerTraining vem oerecendo treinamento tcnico especializado e desenvolvendo material didticodiversicado e bem elaborado, com o intuito de acilitar a compreenso.Com instrutores qualicados, esse projeto pioneiro na rea de treinamento em automao

industrial no Brasil, e colaborou para a ormao de mais de 25 mil pessoas, em aproximadamente4 mil empresas, atravs de cursos e materiais reconhecidos pelo contedo tcnico e qualidadede ensino.Para alcanar tais nmeros e continuar a atender seus clientes, de orma cada vez melhor, comuma parceria cada vez mais orte, os prossionais da Parker Training se dedicam a apresentarsempre novos conceitos em cursos e materiais didticos.So ministrados cursos abertos ou in company em todo o pas, atravs de instrutores prprios oude uma rede de ranqueados, igualmente habilitada e com a mesma qualidade de treinamento.Os cursos oerecidos abrangem as reas de Automao Pneumtica/Eletropneumtica,Manuteno de Equipamentos Pneumticos/Hidrulicos, Tcnicas de Comando Pneumtico,

Controladores Lgicos Programveis e Hidrulica/Eletrohidrulica Industrial com controleproporcional.So oerecidos tambm programas de treinamento especial com contedo e carga horria deacordo com as necessidades do cliente, empresa ou entidade de ensino.Faz parte dos nossos cursos uma grande gama de materiais didticos de apoio, que acilitae agiliza o trabalho do instrutor e do aluno: transparncias, componentes em corte, smbolosmagnticos, apostilas e livros didticos ligados s tcnicas de automao, gabaritos paradesenho de circuitos, tas de vdeo, sotware de desenho e simulao de circuitos pneumticose hidrulicos, alm de bancadas de treinamento para realizao prtica destes circuitos.

Parker Training


5/178


Jacare, SP - Brasil


Training

ndice

1. Introduo .......................................................................................................................................................4

2. Reviso Conceitos de Hidrulica.....................................................................................................................4

3. Unidade de Fora Bsica ................................................................................................................................7

4. Vlvulas de Controle Direcional ....................................................................................................................13

5. Atuadores e Acumuladores Hidrulicos ........................................................................................................17

6. Vlvulas de Controle de Presso ..................................................................................................................21

7. Vlvulas de Reteno ....................................................................................................................................24

8. Vlvulas Controladoras de Vazo ..................................................................................................................25

9. Introduo Eletricidade Bsica ...................................................................................................................26

10. Alimentao Eltrica......................................................................................................................................28

11. Lei de Ohm ....................................................................................................................................................31

12. Medidas Eltricas ..........................................................................................................................................33

13. Elementos de Comutao e Proteo ...........................................................................................................35

14. Componentes dos Circuitos Eltricos ...........................................................................................................37

15. Solonides.....................................................................................................................................................39

16. Rels .............................................................................................................................................................40

17. Segurana em Eletricidade ...........................................................................................................................43

18. Circuitos Eletrohidrulicos Conceituais .........................................................................................................44

19. Circuito Cascata ou Sequncia Mnima ........................................................................................................64

20. Circuito Passo a Passo ou Sequncia Mxima .............................................................................................71


6/178



Training

1. IntroduoCom a constante evoluo tecnolgica, tem-se no mercado a intensa necessidade de se desenvolverem tcnicas

de trabalho que possibilitem ao homem o aprimoramento nos processos produtivos e a busca da qualidade.

Para se buscar a otimizao de sistemas nos processos industriais, az-se o uso da juno dos meios de transmisso

de energia, sendo estes:

Mecnica

Eltrica

Eletrnica

Pneumtica

Hidrulica

Experincias tm mostrado que a hidrulica vem se destacando e ganhando espao como um meio de transmisso

de energia nos mais variados segmentos do mercado, sendo a Hidrulica Industrial e Mbil as que apresentam um

maior crescimento.

Porm, pode-se notar que a hidrulica est presente em todos os setores industriais. Amplas reas de automatizao

oram possveis com a introduo de sistemas hidrulicos para controle de movimentos.

Para um conhecimento detalhado e estudo da energia hidrulica vamos inicialmente entender o termo Hidrulica.

O termo Hidrulica derivou-se da raiz grega Hidro, que tem o signicado de gua, por essa razo entendem-se

por Hidrulica todas as leis e comportamentos relativos gua ou outro fuido, ou seja, Hidrulica o estudo das

caractersticas e uso dos fuidos sob presso.

Atravs deste material ser possvel a reviso da Hidrulica bsica. Esta apostila tem como objetivo apresentar

inormaes bsicas, conceitos e aplicaes dos variados tipos de circuitos e aplicaes dando nase de comandoseltricos aplicados na eletrohidrulica.


7/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Denio de Presso

Presso a ora exercida por unidade de supercie.Em hidrulica, a presso expressa em kg/cm2, atmou bar.

A presso tambm poder ser expressa em psi (poundper square inch) que signica libra ora por polegadaquadrada, abrevia-se lb/pol2.

Lei de Pascal

A presso exercida em um ponto qualquer de um lquidoesttico a mesma em todas as direes e exerceoras iguais em reas iguais.

Vamos supor um recipiente cheio de um lquido, o qual praticamente incompressvel.

Sabemos que:

Portanto:

Temos que a presso, agindo em todos os sentidosinternamente na cmara da prensa, de 10 Kg/cm2.Esta presso suportar um peso de 100 Kg se tiver-mos uma rea A2 de 10 cm

2, sendo:

P1 =F

1A1

=10 kg

1 cm2 = 10 kg/cm2

P =F

A

2. ...desenvolver umapresso de 10kg/cm2

(10atm) em todos ossentidos dentro desterecipiente

1. Uma ora de 10kgaplicada em um pistode 1cm2 de rea...

4. As oras so proporcionaiss reas dos pistes

3. ... Esta pressosuportar um peso de100kg se tivermos umarea de 10cm2

ENTRADA10kg

1cm2

100kg

10cm2= SADA

F = Fora A = rea P = Presso

1. Suponhamos uma garraa cheia de um lquido,o qual praticamente incompressvel.

2. Se aplicarmos uma ora de 10kg numa rolhade 1cm2 de rea...

3. ... o resultado ser uma ora de 10kg em cadacentmetro quadrado das paredes da garraa.

4. Se o undo da garraa tiver uma rea de 20cm2

e cada centmetro estiver sujeito a uma orade 10kg, teremos como resultante uma orade 200kg aplicada ao undo da garraa.

2. Reviso Conceitos de Hidrulica

Quando aplicamos uma ora de 10 kg em uma reade 1 cm2, obtemos como resultado uma presso internade 10 kg/cm2 agindo em toda a parede do recipientecom a mesma intensidade.

Este princpio, descoberto e enunciado por Pascal,levou construo da primeira prensa hidrulica noprincpio da Revoluo Industrial. Quem desenvolveu

a descoberta de Pascal oi o mecnico JosephBramah.

Princpio Prensa Hidrulica

F = P x A


8/178



Training

Portanto:

Podemos considerar que as oras so proporcionaiss reas dos pistes.

Fatores de Conversode Unidades de Presso

F2 = P1 x A2

F2 = 10 kg/cm2 x 10cm2

F2 = 100 kg

1 atm = 1,0333 kg/cm2

1 atm = 1,0134 bar1 atm = 14,697 psi (lb/pol2)1 atm = 760 mmHg1 kg/cm2 = 0,9677 atm1 kg/cm2 = 0,9807 bar1 kg/cm2 = 14,223 psi (lb/pol2)1 kg/cm2 = 736 mmHg1 bar = 0,9867 atm1 bar = 1,0196 kg/cm2

1 bar = 14,503 psi (lb/pol2)1 bar = 759 mmHg1 psi = 0,0680 atm1 psi = 0,0703 kg/cm2

1 psi = 0,0689 bar1 psi = 51,719 mmHg

Equivalncia entre Unidadesde Presso

1 atm = 1kg/cm2 = 1 bar = 14,7 psi~

Podemos considerar:

1 bar = 14,5 psi

Conservao de Energia

Relembrando um princpio enunciado por Lavoisier,onde ele menciona:

"Na natureza nada se cria e nada se perde, tudo se

transforma."

Realmente no podemos criar uma nova energia enem to pouco destru-la e sim transorm-la em novasormas de energia.

Quando desejamos realizar uma multiplicao deoras signica que teremos o pisto maior, movidopelo fuido deslocado pelo pisto menor, sendo que adistncia de cada pisto seja inversamente proporcionals suas reas.O que se ganha em relao ora tem que sersacricado em distncia ou velocidade.

Quando o pisto de rea = 1 cm2 se move 10 cmdesloca um volume de 10cm3 para o pisto de rea= 10 cm2. Consequentemente, o mesmo movimentarapenas 1 cm de curso.

~

2. 10 centmetros cbicos delquido movimentaro somente1 centmetro neste pisto.

1. Se o pisto se move 10 centmetros,desloca 10 centmetros cbicos delquido (1cm2 x 10cm = 10cm3).

4. Neste ponto tambm teremosuma energia de 100kg. cm(1cm x 100kg).

3. A energia transerida ser igual a10 quilogramaora x 10 centmetros

ou 100kg. cm.


9/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Lquidos

Lquido uma substncia constituda de molculas.Ao contrrio dos gases, nos lquidos as molculas soatradas umas s outras de orma compacta. Por outrolado, ao contrrio dos slidos, as molculas no seatraem a ponto de adquirirem posies rgidas.

Fora Transmitida atravs de um Slido

A ora atravs de um slido transmitida em umadireo. Se empurrarmos o slido em uma direo, aora transmitida ao lado oposto, diretamente.

Manmetro de Bourdon

O tubo de Bourdon consiste de uma escala calibradaem unidades de presso e de um ponteiro ligado,atravs de um mecanismo, a um tubo oval, em ormade "C". Esse tubo ligado presso a ser medida.

O tubo tende a endireitar-sesob presso causando arotao do ponteiro

Entrada de presso

Tubo de Bourdon0

10

20

30

4050

60

70

80

90

100

Manmetro

O manmetro um aparelho que mede um dierencialde presso. Dois tipos de manmetros so utilizadosnos sistemas hidrulicos: o de Bourdon e o de ncleo

mvel.

Gerao de Calor em um SistemaHidrulico

A gerao de calor em um sistema causada pelomovimento de um lquido, relativamente h mudanasde direo, viscosidade e atrito. Para se descobrir comoo calor gerado, concentraremos o nosso estudo nascaractersticas do lquido.

Viscosidade

A viscosidade a medida de resistncia ao fuxo dasmolculas de um lquido quando elas deslizam umassobre as outras. uma espcie de atrito interno. Umexemplo de lquido com alta viscosidade o mel oumelado. A gua um lquido de baixa viscosidade.


10/178



Training

SSU.

SSUSegundo Saybolt Universal

Uma das medidas de viscosidade dos fuidos o SSU- abreviatura de Segundo Saybolt Universal. O proessorSaybolt aqueceu um lquido com volume predetermi-nado a uma dada temperatura e ez o lquido passarpor uma abertura de tamanho tambm especicado.Ele cronometrou o fuxo (em segundos), at que olquido enchesse um recipiente com capacidade de60 mililitros. O resultado oi a medio da viscosidadeem SSU.


11/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Reservatrios Hidrulicos

A uno bvia de um reservatrio hidrulico conterou armazenar o fuido hidrulico de um sistema.

3. Unidade de Fora Bsica

Do que consiste um ReservatrioHidrulico

Os reservatrios hidrulicos consistem de quatro pare-des (geralmente de ao); uma base abaulada; um topoplano com uma placa de apoio, quatro ps; linhas desuco, retorno e drenos; plugue do dreno; indicador de

nvel de leo; tampa para respiradouro e enchimento;tampa para limpeza e placa defetora (Chicana).

Filtros Hidrulicos

Todos os luidos hidrulicos contm uma certa

quantidade de contaminantes. A necessidade do ltro,no entanto, no reconhecida na maioria das vezes,pois o acrscimo deste componente particular noaumenta, de orma aparente, a ao da mquina. Maso pessoal experiente de manuteno concorda que agrande maioria dos casos de mau uncionamento decomponentes e sistemas causada por contaminao.As partculas de sujeira podem azer com que mquinascaras e grandes alhem.

A Contaminao Interere nos FluidosHidrulicos

A contaminao causa problemas nos sistemashidrulicos porque interere no fuido, que tem quatrounes.

1. Transmitir energia.

2. Lubricar peas internas que esto em movimento.

3. Transerir calor.

4. Vedar olgas entre peas em movimento.


12/178


0 Parker Hannifn Ind. Com. Ltda.Jacare, SP - Brasil

Training

Elementos de Filtro de Proundidade

Os elementos do ltro de proundidade oram o fuido apassar atravs de uma espessura aprecivel de vriascamadas de material. A contaminao retida porcausa do entrelaamento das bras e a consequentetrajetria irregular que o fuido deve tomar.

Os papis tratados e os materiais sintticos so usadoscomumente como materiais porosos de elementos deltro de proundidade.

Direo do Fluxo

Meio Filtrante de Profundidade

Elementos do Tipo de Supercie

Num ltro do tipo de supercie, um fuxo de fuido tem

uma trajetria direta de fuxo atravs de uma camadade material. A sujeira retida na supercie do elementoque est voltada para o fuxo.Telas de arame ou metal perurado so tipos comunsde materiais usados como elemento de ltro de su-percie.

Material Efcincia Cap. de Presso Vida no Custo

Meio Filtrante de Captura Reteno Dierencial Sistema Geral

Comparao Geral de Meio Filtrante

Fibra de Vidro Alta Alta Moderada AltaModeradapara alta

Moderada Moderada Alta Moderada BaixaCelulose(papel)

Tela Baixa Baixa Baixa ModeradaModeradapara alta

Construo tpica da bra de vidro grossa (100x)

Construo tpica da bra de vidro na (100x)

74 m

Superfcie do Meio Filtrante


13/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Tipo de Filtragem pela Posio noSistema

O ltro a proteo para o componente hidrulico.Seria ideal que cada componente do sistema osseequipado com o seu prprio ltro, mas isso no economicamente prtico na maioria dos casos. Para seobterem melhores resultados, a prtica usual colocarltros em pontos estratgicos do sistema.

Filtros de Suco

Existem 2 tipos de fltro de suco:

Filtro de Suco Interno:

So os mais simples e mais utilizados. Tm a ormacilndrica com tela metlica com malha de 74 a 150mcrons, no possuem carcaa e so instalados dentrodo reservatrio, abaixo, no nvel do fuido. Apesarde serem chamados de iltro, impedem apenas apassagem de grandes partculas (na lngua inglesa sochamados de strainer, que signica peneira).

Vantagens:

1. Protegem a bomba da contaminao doreservatrio.

2. Por no terem carcaa so ltros baratos.

Desvantagens:

1. So de dicil manuteno, especialmente se ofuido est quente.

2. No possuem indicador.

3. Podem bloquear o fuxo de fuido e prejudicar abomba se no estiverem dimensionados correta-mente, ou se no conservados adequadamente.

4. No protegem os elementos do sistema das part-culas geradas pela bomba.

Filtro de Suco ExternoPelo ato de possurem carcaa estes iltros soinstalados diretamente na linha de suco ora doreservatrio. Existem modelos que so instaladosno topo ou na lateral dos reservatrios. Estes ltrospossuem malha de ltragem de 3 a 238 mcrons.


14/178



Training

Vantagens:

1. Filtram partculas muito nas visto que a pressodo sistema pode impulsionar o fuido atravs doelemento.

2. Pode proteger um componente especco contra o

perigo de contaminao por partculas.Desvantagens:

1. A carcaa de um ltro de presso deve ser projeta-da para alta presso.

2. So caros porque devem ser reorados para supor-tar altas presses, choques hidrulicos e dierencialde presso.

Filtro de Linha de Retorno

Est posicionado no circuito prximo do reservatrio.A dimenso habitualmente encontrada nos ltros deretorno de 5 a 40 mcrons.

Vantagens:

1. Protegem a bomba da contaminao do reservatrio.

2. Indicador mostra quando o elemento est sujo.

3. Podem ser trocados sem a desmontagem da linha

de suco do reservatrio.Desvantagens:

1. Podem bloquear o fuxo de fuido e prejudicar abomba se no estiverem dimensionados correta-mente, ou se no conservados adequadamente.

2. No protegem os elementos do sistema das part-culas geradas pela bomba.

Filtro de Presso

M

Um ltro de presso posicionado no circuito, entre a

bomba e um componente do sistema.A malha de ltragem dos ltros de presso de 3 a40 mcrons.Um ltro de presso pode tambm ser posicionadoentre os componentes do sistema.


15/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Vantagens:

1. Retm contaminao no sistema antes que ela entreno reservatrio.

2. A carcaa do ltro no opera sob presso plena desistema, por esta razo mais barata do que um

ltro de presso.3. O fuido pode ter ltragem na, visto que a presso

do sistema pode impulsionar o fuido atravs doelemento.

Desvantagens:

1. No h proteo direta para os componentes docircuito.

2. Em ltros de retorno, de fuxo pleno, o fuxo quesurge da descarga dos cilindros, dos atuadores edos acumuladores pode ser considerado quandodimensionado.

3. Alguns componentes do sistema podem ser aeta-dos pela contrapresso gerada por um ltro deretorno.

Bocal de Enchimento ou Respiro

Consiste em um bocal com tampa e um ltro tipo telapor onde se completa o nvel de leo no reservatrio.

Visor de Nvel e Temperatura

Atravs do visor de nvel e temperatura possvel omonitoramento das condies de nvel e temperaturado leo no reservatrio, o visor possui um indicador denvel mnimo e mximo que deve ser observado.

O Teste de Membrana no nada mais que umaanlise visual de uma amostra do fuido. Normalmentecompe-se da tomada de uma amostra do fuido e desua passagem por um meio ltrante de membrana.A membrana ento analisada por microscpio paracor e contedo e comparada aos padres ISO. Usandoesta comparao, o usurio pode ter uma estimativa"passa, no-passa" do nvel de pureza do sistema.

Um outro uso do teste de membrana menos comumseria a contagem das partculas vistas atravs domicroscpio. Estes nmeros seriam ento extrapoladospara um nvel de pureza ISO.

A margem de erro para ambos os mtodos realmentealta devido ao ator humano.

Mtodo de Anlise de Fluido

Teste de Membrana

Contador de Partculas Porttil

Anlise de Laboratrio

A anlise do fuido a parte essencial de qualquerprograma de manuteno. A anlise do fuido asseguraque o luido est conorme as especiicaes doabricante, verica a composio do fuido e determinaseu nvel de contaminao geral.

Teste de Membrana


16/178



Training

Contador de Partculas Porttil Anlise Laboratorial

A anlise laboratorial uma viso completa de umaamostra de fuido. A maioria dos laboratrios qualicadosoerecer os seguintes testes e caractersticas comoum pacote:

ViscosidadeNmero de neutralizao

Contedo de gua

Contagem de partculas

Anlise espectromtrica (desgaste dos metais eanlises suplementares reportadas em partes pormilhes, ou ppm)

Grcos de tendncia

Foto microgrca

Recomendaes

Ao tomar-se uma amostra de fuido de um sistema,deve-se tomar cuidado para que a amostra sejarealmente um representativo do sistema. Para isto, orecipiente para o fuido deve ser limpo antes de tomara amostra e o fuido deve ser corretamente extradodo sistema.

H uma norma da National Fluid Power Association(NFPA) para a extrao de amostras de fuidos de

um reservatrio de um sistema de fuido hidrulicooperante (NFPAT2.9.1-1972). H tambm o mtododa American National Standard (ANSI B93.13-1972)para a extrao de amostras de fuidos hidrulicospara anlise de partculas contaminantes. Ambos osmtodos de extrao so recomendados.

Em qualquer caso, a amostra de um fuido representativo a meta. As vlvulas para retirada de amostra devemser abertas e descarregadas por no mnimo 15segundos. O recipiente da amostra deve ser mantidopor perto at que o fuido e a vlvula estejam prontospara a amostragem. O sistema deve estar a uma

temperatura operacional por no mnimo 30 minutosantes que a amostra seja retirada.

O mais promissor desenvolvimento na anlise defuidos o contador de partculas a laser porttil. Oscontadores de partculas a laser so comparveisa unidades laboratoriais completas na contagemde partculas menores que a aixa de micronagem2+. Reoros para esta recente tecnologia incluem:preciso, repetio, portabilidade e agilidade. Um teste

geralmente leva menos que um minuto.Os contadores de partculas a laser ornecero somentecontagens de partculas e classicaes do nvel depureza. Testes de contedo de gua, viscosidade eanlise espectromtrica podero requerer uma anliselaboratorial completa.


17/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Procedimento para Amostragem

Para obter-se uma amostra de fuido para contagem departculas e/ou anlise envolvem-se passos importantespara assegurar que voc est realmente retirando umaamostra representativa. Normalmente, procedimentosde amostragem errneos iro disarar os nveis reais

de limpeza do sistema. Use um dos seguintes mtodospara obter uma amostra representativa do sistema.

Para sistemas com uma vlvula deamostragem

A. Opere o sistema pelo menos por meia hora.B. Com o sistema em operao, abra a vlvula de

amostragem permitindo que 200ml a 500ml dofuido escapem pela conexo de amostragem (otipo da vlvula dever prover um fuxo turbulentoatravs da conexo de amostragem).

C. Usando um recipiente com bocal amplo e pr-limpo, remova a tampa e coloque-o no fuxo dofuido da vlvula de amostragem.

NO lave o recipiente com a amostra inicial. Noencha o recipiente com mais de 25 mm da borda.

D. Feche o recipiente imediatamente.Depois, eche a vlvula da amostragem (coloqueoutro recipiente para reter o luido enquantoremove-se a garraa do fuxo da amostra).

E. Etiquete o recipiente com a amostra com os dados:data, nmero da mquina, ornecedor do fuido,cdigo do fuido, tipo de fuido e tempo decorridodesde a ltima amostragem (se houver).

Sistema sem vlvula de amostragem

H dois locais para obter-se amostra do sistema semuma vlvula de amostragem: no tanque e na linha. Oprocedimento o seguinte:

A. Amostras no Tanque

1. Opere o sistema por meia hora, no mnimo.2. Use recipiente com bombeamento manual ou

"seringa" para extrair a amostra. Insira o dispositi-vo de amostragem no tanque na metade da alturado fuido. Provavelmente voc ter que pesar otubo de amostras. Seu objetivo obter uma amos-tra do meio do tanque. Evite o topo ou o undo dotanque. No deixe que a seringa ou o tubo entremem contato com as laterais do tanque.

3. Coloque o fuido extrado no recipiente apropriado,conorme descrito no mtodo de vlvula de amos-tragem acima.

4. Feche imediatamente.5. Etiquete com as inormaes descritas no mtodo

de vlvula de amostragem.

B. Amostra da Linha

1. Opere o sistema por meia hora, no mnimo.2. Coloque uma vlvula adequada no sistema onde

um fuxo turbulento possa ser obtido (de preern-cia uma vlvula de esera). Se no tiver tal vlvula,coloque uma conexo que possa ser acilmente

aberta para providenciar um fuxo turbulento (teeou cotovelo).3. Limpe a vlvula ou a ponta da conexo com um

solvente ltrado. Abra a vlvula ou a conexo edeixe vazar adequadamente (cuidado com estepasso. Direcione a amostra de volta ao tanque oupara um recipiente largo. No necessriodesazer-se deste fuido).

4. Posicione um recipiente de amostra aprovadodebaixo da corrente de fuxo para os mtodos devlvula acima.

5. Feche o recipiente imediatamente.6. Etiquete com inormaes importantes conorme

o mtodo por vlvula de amostragem. Nota: Selecione uma vlvula ou conexo onde a

presso or limitada a 200 pisg (14 bar) ou menos.

Com reerncia ao mtodo a ser usado, observe asregras comuns. Qualquer equipamento que or usadopara o procedimento de amostragem do fuido deveser lavado e enxaguado com um solvente ltrado.Isto inclui bombas a vcuo, seringas e tubos. Seuobjetivo contar somente as partculas que j estono sistema. Recipientes contaminados e amostrasno representativas levaro a concluses errneas ecustaro mais no decorrer do tempo.


18/178



Training

Bombas de Engrenagem

A bomba de engrenagem consiste basicamente deuma carcaa com oricios de entrada e de sada, e deum mecanismo de bombeamento composto de duasengrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagemmotora, ligada a um eixo que conectado a umelemento acionador principal. A outra engrenagem a engrenagem movida.

Bombas Hidrulicas

As bombas hidrulicas convertem a energia mecnicatransmitida pelo acionador principal (motor eltrico,motor de combusto interna), em energia de trabalhohidrulico.

A ao de bombeamento a mesma para cada bomba.Todas as bombas geram um volume crescente no ladoda presso.

Entretanto, os elementos que desem-penham a aode bombeamento no so os mesmos em todas asbombas.

O tipo de bomba usada em um sistema hidrulicoindustrial uma bomba de deslocamento positivo.

H muitos tipos de bomba de deslocamento positivo.Por esta razo, precisamos ser seletivos e nosconcentrar nas mais comuns. Essas so as bombasde engrenagem, de palheta e de pisto.


19/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Como unciona uma Bomba deEngrenagem

No lado da entrada, os dentes das engrenagens desen-grenam, o fuido entra na bomba, sendo conduzidopelo espao existente entre os dentes e a carcaa,para o lado da sada onde os dentes das engrenagensengrenam e oram o fuido para ora do sistema.

Uma vedao positiva neste tipo de bomba realizadaentre os dentes e a carcaa, e entre os prprios dentesde engrenamento. As bombas de engrenagem tmgeralmente um projeto no compensado.

Bomba de Engrenagem Externa

A bomba de engrenagem que oi descrita acima

uma bomba de engrenagem externa, isto , ambasas engrenagens tm dentes em suas circunernciasexternas. Estas bombas so s vezes chamadas debombas de dentes-sobre-dentes. H basicamentetrs tipos de engrenagens usadas em bombas deengrenagem externa; as de engrenagens de dentesretos, as helicoidais e as que tm orma de espinha depeixe. Visto que as bombas de engrenagem de dentesretos so as mais ceis de abricar, este tipo de bomba o mais comum.

Bomba de Engrenagem Interna

Uma bomba de engrenagem interna consiste de umaengrenagem externa cujos dentes se engrenam nacircunerncia interna de uma engrenagem maior. Otipo mais comum de bomba de engrenagem internanos sistemas industriais a bomba tipo gerotor.

Bomba Tipo Gerotor

A bomba tipo gerotor uma bomba de engrenageminterna com uma engrenagem motora interna e umaengrenagem movida externa. A engrenagem internatem um dente a menos do que a engrenagem externa.Enquanto a engrenagem interna movida por umelemento acionado, ela movimenta a engrenagemexterna maior. De um lado do mecanismo debombeamento orma-se um volume crescente,enquanto os dentes da engrenagem desengrenam.Do outro lado da bomba ormado um volume

decrescente. Uma bomba tipo gerotor tem um projetono compensado.

O fuido que entra no mecanismo de bombeamento separado do fuido de descarga por meio de umaplaca de abertura. Enquanto o fuido impelido daentrada para a sada, uma vedao positiva mantida,conorme os dentes da engrenagem interna seguem ocontorno do topo das cristas e vales da engrenagemexterna.

engrenagemhelicoidal

engrenagem dedentes retos

engrenagem em orma de espinha de peixe


20/178



Training

Bombas de Palheta

As bombas de palheta produzem uma ao de bombea-mento azendo com que as palhetas acompanhem ocontorno de um anel ou carcaa. O mecanismo debombeamento de uma bomba de palheta consistede: rotor, palhetas, anel e uma placa de oricio comaberturas de entrada e sada.

Montagem de Conjunto da Bomba

O mecanismo de bombeamento das bombas de palhetaindustriais geralmente uma unidade integral a quese d o nome de montagem de conjunto da bomba.O conjunto montado consiste de palhetas, rotor e umanel elptico colocado entre as duas placas de oricio(observe que as placas de entrada da montagem doconjunto so algo dierente em seu projeto das placasde entrada previamente ilustradas).

Uma das vantagens de se usar um conjunto montado a de cil manuteno da bomba. Depois de umcerto tempo, quando as peas da bomba naturalmentese gastam, o mecanismo de bombeamento podeser acilmente removido e substitudo por uma novamontagem. Tambm, se por alguma razo o volumeda bomba precisar ser aumentado ou diminudo, umconjunto de bombas com as mesmas dimensesexternas, mas com volume adequado, pode rapidamentesubstituir o mecanismo de bombeamento original.


21/178


Jacare, SP - Brasil


Training

1 404206 Parafuso Cabea Sextavada

2 402070 Tampa Traseira

CK45PFVI42L Deslocamento 132 cm3/rev (8.1 in3) (42)




CK45PFVI42 Deslocamento 132 cm3/rev (8.1 in3) (42)




3

4 Anel O *

5 Anel de Encosto *

6 Anel Selo *

7 56x221 Anel Elstico

8 404073 Anel Espiral

9 404071 Rolamento

10 404060 (Eixo Cdigo A) 1.25" Dia. Chavetado

11 Anel O - Corpo Dianteiro *

12 404072 Arruela

13 Vedao do Eixo *

Kit Conjunto Rotativo Industrial - Horrio (cd.)

Kit Conjunto Rotativo Industrial - Anti-Horrio (cd.)

Item Pea DescrioN N

Item Pea DescrioN N

14 402030 Corpo Dianteiro

15 22x30 Chaveta para (Eixo Cdigo A)1.25" Dia. Chavetado

16 404061 (Eixo Cdigo C) 1.5" Dia. Chavetado

17 22x48 Chaveta para (Eixo Cdigo C)

18 404062 (Eixo Cdigo B) 14 Dentes Estriados

19 Somente para Kit de Vedao Mobil

20 Somente para Kit de Vedao Mobil

Kit Conjunto Rotativo Mobil - Anti-Horrio (cd.)

CK45PFVH42L Deslocamento 138 cm3/rev (8.5 in3) (42)





Kit Conjunto Rotativo Mobil - Horrio (cd.)

CK45PFVH42 Deslocamento 138 cm3/rev (8.5 in3) (42)





21

* Itens 4,5,6,11 e 13 contidso dentro de SK45PFVI,Para Fluorcarbono nmero de ordem da pea: VSK45PFVI.

Itens 4,5,6,11,13,19 e 20 contidos dentro de SK45PFVH,Para Fluorcarbono nmero de ordem da pea: VSK45 PFVH.


22/178



Training

Como trabalha uma Bomba de Palheta

O rotor de uma bomba de palheta suporta as palhetase ligado a um eixo que conectado a um acionadorprincipal. medida que o rotor girado, as palhetasso expulsas por inrcia e acompanham o contornodo cilindro (o anel no gira). Quando as palhetas azem

contato com o anel, ormada uma vedao positivaentre o topo da palheta e o anel.

O rotor posicionado ora do centro do anel. Quandoo rotor girado, um volume crescente e decrescente ormado dentro do anel. No havendo abertura noanel, uma placa de entrada usada para separar ofuido que entra do fuido que sai. A placa de entrada seencaixa sobre o anel, o rotor e as palhetas. A aberturade entrada da placa de oricio est localizada ondeo volume crescente ormado. O oricio de sadada placa de oricio est localizado onde o volumedecrescente gerado.

Todo o fuido entra e sai do mecanismo de bombea-mento atravs da placa de oricio (as aberturas deentrada e de sada na placa de oricio so conectadasrespectivamente s aberturas de entrada e de sadana carcaa das bombas).

Projeto de Bombas de PalhetaBalanceada

Consequentemente, uma bomba de palheta balanceada

consiste de um anel de orma elptica, um rotor, palhetase uma placa de oricio com aber turas de entrada e desada opostas umas s outras (ambas as aberturasde entrada esto conectadas juntas, como esto asaberturas de sada, de orma que cada uma possa serservida por uma abertura de entrada ou uma aberturade sada na carcaa da bomba). As bombas de palhetade deslocamento positivo e de volume constante,usadas em sistemas industriais, so geralmente deprojeto balanceado.

Numa bomba, duas presses muito dierentes estoenvolvidas: a presso de trabalho do sistema e apresso atmosrica. Na bomba de palheta queoi descrita, uma das metades do mecanismo debombeamento est a uma presso menor do que aatmosrica. A outra metade est sujeita pressototal do sistema. Isso resulta numa carga oposta do

eixo, que pode ser sria quando so encontradas altaspresses no sistema. Para compensar esta condio,o anel mudado de circular para anel em ormato deelipse. Com este arranjo, os dois quadrantes de pressoopem-se um ao outro e as oras que atuam no eixoso balanceadas. A carga lateral do eixo eliminada.


23/178


Jacare, SP - Brasil


Training

As bombas de pisto geram uma ao de bombea-mento, azendo com que os pistes se alternem dentrode um tambor cilndrico.

O mecanismo de bombeamento de uma bomba de

pisto consiste basicamente de um tambor de cilindro,pistes com sapatas, placa de deslizamento, sapata,mola de sapata e placa de oricio.

Bombas de Pisto


24/178



Training

Como unciona uma Bomba de Pisto

No exemplo da ilustrao anterior, um tambor de cilindrocom um cilindro adaptado com um pisto. A placade deslizamento posicionada a um certo ngulo.A sapata do pisto corre na supercie da placa dedeslizamento.

Quando um tambor de cilindro gira, a sapata do pistosegue a supercie da placa de deslizamento (a placade deslizamento no gira). Uma vez que a placa dedeslizamento est a um dado ngulo o pisto alternadentro do cilindro. Em uma das metades do ciclode rotao, o pisto sai do bloco do cilindro e geraum volume crescente. Na outra metade do ciclo derotao, este pisto entra no bloco e gera um volumedecrescente.

Na prtica, o tambor do cilindro adaptado com muitospistes. As sapatas dos pistes so oradas contra asupercie da placa de deslizamento pela sapata e pelamola. Para separar o fuido que entra do fuido que sai,uma placa de oricio colocada na extremidade dobloco do cilindro, que ca do lado oposto ao da placade deslizamento.

Um eixo ligado ao tambor do cilindro, que o conectaao elemento acionado. Este eixo pode car localizadona extremidade do bloco, onde h fuxo, ou, comoacontece mais comumente, ele pode ser posicionadona extremidade da placa de deslizamento. Neste caso,a placa de deslizamento e a sapata tm um uro nosseus centros para receber o eixo. Se o eixo estiver

posicionado na outra extremidade, a placa de oriciotem o uro do eixo.

A bomba de pisto que oi descrita acima conhecidacomo uma bomba de pisto em linha ou axial, isto , ospistes giram em torno do eixo, que coaxial com o eixoda bomba. As bombas de pisto axial so as bombasde pisto mais populares em aplicaes industriais.Outros tipos de bombas de pisto so as bombas deeixo inclinado e as de pisto radial.


25/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Bombas de Pisto Axial de VolumeVarivel

O deslocamento da bomba de pisto axial determinadopela distncia que os pistes so puxados para dentroe empurrados para ora do tambor do cilindro. Visto queo ngulo da placa de deslizamento controla a distncia

em uma bomba de pisto axial, ns devemos somentemudar o ngulo da placa de deslizamento para alteraro curso do pisto e o volume da bomba.

Com a placa de deslizamento posicionada a um ngulogrande, os pistes executam um curso longo dentro dotambor do cilindro.

Com a placa de deslizamento posicionada a um ngulopequeno, os pistes executam um curso pequenodentro do tambor do cilindro.

Variando-se um ngulo da placa de deslizamento, ofuxo de sada da bomba pode ser alterado. Vrios

meios para variar o ngulo da placa de deslizamentoso oerecidos por diversos abricantes. Estes meiosvo desde um instrumento de alavanca manual at umasosticada servovlvula.


26/178



Training

Bombas de Pisto Axial de PressoCompensada

As bombas de pisto axial podem tambm ser eitascom presso compensada. A placa de deslizamentodas bombas est conectada a um pisto que sente apresso do sistema.Quando a presso do sistema ca mais alta do que a damola que comprime o pisto do compensador, o pistomovimenta a placa de deslizamento. Quando estaatinge o limitador mecnico, o seu centro ca alinhadocom o tambor do cilindro. Os pistes no se alternamno sistema do cilindro. Isso resulta em ausncia defuxo no sistema.

Bombas de Pisto Axial Reversveis

Como oi ilustrado, o deslocamento de uma bomba depisto axial e, consequentemente, o seu volume desada, podem ser variados modicando-se o nguloda placa de deslizamento. Foi tambm mostrado quea bomba no desenvolver fuxo quando a placa dedeslizamento estiver em posio coaxial com o tambordo cilindro. Algumas placas de deslizamento de bombasde pisto axial tm a capacidade de inverter o ngulode trabalho. Isto az com que volumes crescentes edecrescentes sejam gerados nos oricios opostos. Hreverso de fuxo atravs da bomba.

Na ilustrao da bomba de pisto axial reversvel,pode-se ver que os oricios A e B podem ser tantoum oricio de entrada como de sada, dependendodo ngulo da placa de deslizamento. Isso acontececom o tambor do cilindro girando na mesma direo.As bombas de pisto axial reversveis so geralmenteusadas em transmisses hidrostticas. As bombas de

pisto axial podem ser de deslocamento varivel, depresso compensada ou de deslocamento varivele reversvel. Estas combinaes tambm estodisponveis com as bombas de pisto de projeto radiale de eixo inclinado.

Ecincia VolumtricaEnquanto gira a uma velocidade constante, nsgeralmente imaginamos que uma bomba dedeslocamento positivo libere uma taxa de luxoconstante, seja qual or o sistema de presso. Istono inteiramente verdadeiro. Quando aumenta apresso do sistema, aumenta o vazamento interno dosvrios mecanismos de bombeamento. Isto resulta numfuxo de sada menor. O grau em que isso acontece conhecido como ecincia volumtrica.A expresso que descreve a ecincia volumtrica :

Sada Real x 100Ecincia Volumtrica (%) =

Sada Terica

Por exemplo, se uma bomba especca tivesse umasada terica de 40 litros/min a 1.200 rpm, mais umasada real de 36 litros/min a 70 kg/cm2, a ecinciavolumtrica seria de 90%. Tipicamente, as bombas depisto tm uma ecincia volumtrica inicial que alcana90%. Os equipamentos de palheta e engrenagem tmuma ecincia volumtrica que varia de 85% a 95%.


27/178


Jacare, SP - Brasil


Training

4. Vlvulas de Controle DirecionalDevemos saber que uma vlvula de controle direcionalpossui no mnimo dois quadrados, ou seja, realiza nomnimo duas manobras.

Nmero de Vias

O nmero de vias de uma vlvula de controle direcionalcorresponde ao nmero de conexes teis que umavlvula pode possuir.

Nos quadrados representativos de posio podemosencontrar vias de passagem, vias de bloqueio ou acombinao de ambas.

Para cil compreenso do nmero de vias de umavlvula de controle direcional podemos tambmconsiderar que:

= Passagem = 02 vias

= Bloqueio = 01 via

As vlvulas de controle direcional consistem de umcorpo com passagens internas que so conectadase desconectadas por uma parte mvel. Nas vlvulasdirecionais, e na maior parte das vlvulas hidrulicasindustriais, conorme j vimos, a parte mvel o

carretel. As vlvulas de carretel so os tipos maiscomuns de vlvulas direcionais usados em hidrulicaindustrial.

Identicao de uma Vlvula de ControleDirecional

As vlvulas de controle direcional so representadasnos circuitos hidrulicos atravs de smbolos grcos.Para identicao da simbologia devemos considerar:

Nmero de posiesNmero de vias

Posio normalTipo de acionamento

Nmero de Posies

As vlvulas so representadas graicamente porquadrados. O nmero de quadrados unidos representao nmero de posies ou manobras distintas que umavlvula pode assumir.

PASSAGEM BLOQUEIO AMBAS AMBAS

02 VIAS 03 VIAS 04 VIAS

02 POSIES 03 POSIES


28/178



Training

Observao: Devemos considerar apenas aidenticao de um quadrado. O nmero de vias devecorresponder nos dois quadrados.

Posio Normal

Posio normal de uma vlvula de controle direcional a posio em que se encontram os elementos internosquando a mesma no oi acionada. Esta posiogeralmente mantida por ora de uma mola.

Tipo de Acionamento

O tipo de acionamento de uma vlvula de controledirecional dene a sua aplicao no circuito, estesacionamentos podem ocorrer por ora muscular,mecnica, pneumtica, hidrulica ou eltrica.

Vlvula Direcional de 2/2 Vias

Uma vlvula direcional de 2 vias consiste de duaspassagens que so conectadas e desconectadas. Emuma posio extrema do carretel, o curso de fuxo aberto atravs da vlvula. No outro extremo no hfuxo atravs da vlvula.Uma vlvula de 2 vias executa uma uno de liga-desliga. Esta uno usada em muitos sistemas, comotrava de segurana e para isolar ou conectar vriaspartes do sistema.


Uma vlvula de 3 vias consiste de trs passagensdentro de um corpo de vlvula - via de presso, via detanque e uma via de utilizao.A uno desta vlvula pressurizar o oricio de umatuador. Quando o carretel est posicionado no outro

extremo, a vlvula esvazia o mesmo oricio do atuador.Em outras palavras, a vlvula pressuriza e esvaziaalternadamente um oricio do atuador.

Vlvulas Direcionais de 3 Vias,no Circuito

Uma vlvula direcional de 3 vias usada para operaratuadores de ao simples, como cilindros, martelose cilindros com retorno por mola.

Nestas aplicaes, a vlvula de 3 vias remete pressodo fuido e o fuxo para o lado traseiro do cilindro.Quando o carretel acionado para a outra posioextrema, o fuxo para o atuador bloqueado. Ao mesmotempo a via do atuador, dentro do corpo, conectadaao tanque.

Um cilindro martelo vertical retorna pelo seu prpriopeso, ou pelo peso de sua carga, quando a via doatuador de uma vlvula de 3 vias drenada para otanque. Num cilindro de retorno de mola, a haste dopisto retornada por uma mola que est dentro docorpo do cilindro.


29/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Em aplicaes hidrulicas industriais, geralmente noso encontradas vlvulas de 3 vias. Se uma uno de3 vias or requerida, uma vlvula de 4 vias convertidaem uma vlvula de 3 vias, plugando-se uma via doatuador.

Vlvulas Normalmente Abertas eVlvulas Normalmente Fechadas

As vlvulas de 2 vias e as vlvulas de 3 vias com retornopor mola podem ser tanto normalmente abertas comonormalmente echadas, isto , quando o atuador noest energizado, o fuxo pode passar ou no atravs davlvula. Numa vlvula de 3 vias e duas posies, porhaver sempre uma passagem aberta atravs da vlvula,o normalmente echada indica que a passagem pca bloqueada quando o acionador da vlvula no

energizado.

Quando as vlvulas direcionais de retorno por molaso mostradas simbolicamente no circuito, a vlvula posicionada no circuito para mostrar a sua condionormal.


A uno de uma vlvula direcional de 4 vias causaro movimento de reverso de um cilindro ou de ummotor hidrulico. Para desempenhar esta uno, ocarretel dirige o fuxo de passagem da bomba parauma passagem do atuador quando ele est em umaposio extrema. Ao mesmo tempo, o carretel posicionado para que a outra passagem do atuadorseja descarregada para o tanque.


30/178



Training

Vlvulas Direcionais de 4/2 Vias,no Circuito

Visto que todas as vlvulas so compostas de um corpoe de uma parte interna mvel, a parte mvel de todasas vlvulas tem pelo menos duas posies, ambasnos extremos. Estas duas posies, numa vlvuladirecional, so representadas por dois quadradosseparados. Cada quadrado mostra, por meio de setas,como o carretel est conectado s vias dentro do corpo,naquele ponto.

Quando a vlvula mostrada simbolicamente, osdois quadrados so conectados juntos, mas quandocolocada num circuito, somente um quadrado conectado ao circuito. Com este arranjo, a condio davlvula permite a visualizao do movimento do cilindroem uma direo. Para visualizar o atuador se movendona direo oposta, sobreponha mentalmente um dos

quadrados do smbolo ao outro, dentro do circuito.

Vlvula de 4/2 Vias Montadas emSub-Base

Os corpos das vlvulas direcionais de 4 vias que oramilustrados tinham via para tanque e via de pressosituadas de um lado.As vias de utilizao estavam posicionadas do ladooposto do corpo. Esse arranjo seguia de perto o smboloda vlvula.

Entretanto, para acilitar a instalao, a maioria dasvlvulas direcionais de hidrulica industrial montadaem placas, isto , elas so parausadas a uma placa,que conectada tubulao. As vias das vlvulasmontadas com sub-base so localizadas no lado ineriordo corpo da vlvula.

Atuadores de Vlvulas Direcionais

Ns vimos que o carretel de uma vlvula direcionalpode estar posicionado em uma ou outra posioextrema. O carretel movido para essas posies porenergia mecnica, eltrica, hidrulica, pneumtica oumuscular.

As vlvulas direcionais cujos carretis so movidos porora muscular so conhecidas como vlvulas operadasmanualmente ou vlvulas acionadas manualmente.Os tipos de acionadores manuais incluem alavancas,botes de presso e pedais.

acionam.muscular

geral


31/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Como Funciona um Solenide

Quando uma corrente eltrica passa pela bobina, gera-se um campo magntico. Este campo magntico atrai oinduzido e o empurra para dentro da bobina. Enquantoo induzido entra na bobina, ele ca em contato com umpino acionador e desloca o carretel da vlvula direcionalpara uma posio extrema.

Os atuadores manuais so usados em vlvulasdirecionais cuja operao deve ser sequenciada econtrolada ao arbtrio do operador.

Os carretis das vlvulas direcionais podem tambmser acionados por presso de fuido, tanto a ar comohidrulica. Nestas vlvulas, a presso do piloto aplicada nas duas sapatas laterais do carretel, ouaplicada em uma sapata ou pisto de comando.

Um tipo muito comum de atuador mecnico o rolete.O rolete atuado por um came que est ligado a umacionador. O atuador mecnico usado quando amudana de uma vlvula direcional deve ocorrer aotempo que o atuador atinge uma posio especca.

Um dos meios mais comuns de operao de umavlvula direcional por solenide.

Um solenide um dispositivo eltrico que consistebasicamente de um induzido, uma carcaa C e umabobina. A bobina enrolada dentro da carcaa C.O carretel ca livre para se movimentar dentro dabobina.


32/178



Training

Limitaes do Solenide

As vlvulas direcionais operadas por solenide tmalgumas limitaes. Quando um sistema hidrulico usado num ambiente mido ou explosivo, no se devemusar solenides comuns. Quando a vida de uma vlvuladirecional deve ser extremamente longa, geralmente

a vlvula de solenide controlada eletricamente inadequada.

Provavelmente, a maior desvantagem dos solenides que a ora que eles podem desenvolver para deslocaro carretel de uma vlvula direcional limitada. De ato, aora requerida para deslocar o carretel de uma vlvuladirecional substancial, nos tamanhos maiores.

Como resultado as vlvulas direcionais que usamsolenides diretamente para deslocar o carretel so asdo tamanho CETOP 3 (TN 6) e CETOP 5 (TN 10).

As de tamanho CETOP 7 (TN 16), CETOP 8 (TN

25) e CETOP 10 (TN 32) so operadas por pressohidrulica de piloto. Nestas vlvulas maiores, umavlvula direcional tamanho CETOP 3 (TN 6), operadapor solenide, est posicionada no topo da vlvulamaior. O fuxo de uma vlvula pequena direcionadopara qualquer um dos lados do carretel da vlvulagrande, quando h necessidade de deslocamento.Estas vlvulas so chamadas de vlvulas direcionaisoperadas por piloto, controladas por solenide.


33/178


34/178



Training

Os carretis das vlvulas direcionais de centro echadotm algumas desvantagens. Uma delas que o fuxoda bomba no pode ser descarregado para o tanque,atravs de vlvula direcional, durante o tempo em queo atuador est inativo. Outra desvantagem que ocarretel, nesta vlvula, vaza como em qualquer vlvulado tipo carretel. Alm disso, se o carretel car sujeito presso do sistema por mais de uns poucos minutos, apresso se equalizar nas linhas A e B dos atuadores,a aproximadamente metade da presso do sistema.

O caminho de vazamento atravs da supercie debloqueio do carretel da vlvula direcional so oriciosque medem o fuxo. Quando na posio de centro, apresso do sistema atua na via P da vlvula. Estaposio causa o fuxo do fuido atravs da superciede bloqueio para a passagem do atuador. Ento, ovazamento passa atravs do restante da supercie debloqueio para a passagem do tanque. A presso, navia do atuador, a essa altura ser aproximadamente ametade da presso do sistema.

Vlvulas de Centro Aberto no Circuito

Uma condio de centro aberto permite o movimentolivre do atuador enquanto o fuxo da bomba devolvidoao tanque a uma presso baixa. As vlvulas de 4 vias,de centro aberto, so muitas vezes usadas em circuitosde atuadores simples.

Nestes sistemas, depois do atuador completar o seuciclo, o carretel da vlvula direcional centralizado eo fuxo da bomba retorna ao tanque a uma pressobaixa. Ao mesmo tempo, o atuador ca livre para semovimentar. Uma desvantagem da vlvula de centroaberto que nenhum outro atuador pode ser operadoquando a vlvula estiver centrada.

Condio de Centro Fechado

Uma vlvula direcional com um carretel de centroechado tem as vias P, T, A e B, todas bloqueadas naposio central.

Vlvulas de Centro Fechado no CircuitoUma condio de centro echado pra o movimentode um atuador, bem como permite que cada atuadorindividual, no sistema, opere independentemente deum suprimento de ora.


35/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Vlvulas de Centro em Tandem noCircuito

Uma condio de centro em tandem pra o movimentodo atuador, mas permite que o fuxo da bomba retorneao tanque sem passar pela vlvula limitadora depresso.

Uma vlvula direcional com um carretel de centro emtandem tem a vantagem bvia de descarregar a bombaenquanto em posio central. Mas, na realidade, ocarretel apresenta algumas desvantagens que podemno ser aparentes.

J oi dito que vrias condies de centro podem serconseguidas com uma vlvula direcional de 4 vias,simplesmente inserindo o carretel apropriado no corpoda vlvula. Quando um carretel de centro em tandem usado no corpo da vlvula direcional, a taxa de fuxonominal diminui. Alm disso, as condies de centro

e de descarga do carretel no so to boas comopoderiam parecer quando se olha para um smbolo decentro em tandem.

Por que a metade? Porque o fuxo de vazamento davia P para a via do atuador exatamente o mesmoda via do atuador para o tanque. Visto que a taxa

de vazamento de fuxo, atravs dessas passagens, a mesma, elas devem ter dierenciais de pressosimilares. No circuito do exemplo, se a vlvula direcionalest sujeita regulagem da vlvula limitadora depresso 70 kg/cm2, quando est na posio central,uma presso de aproximadamente 35 kg/cm2 serobservada nas linhas do atuador depois de algunsminutos. Isto gerar um desequilbrio de oras nocilindro, o que az com que a haste do cilindro avancelentamente.

Condio de Centro em Tandem

Uma vlvula direcional com um carretel de centro emtandem tem as vias P e T conectadas, e as vias A e Bbloqueadas na posio central.


36/178



Training

As vias P e T de uma vlvula hidrulica industrial de 4vias no esto localizadas prximas uma da outra. Avia P no centro e a via T nos extremos esto ligadas,quando na posio central, por meio de uma passagempor dentro do carretel.

Isto no uma condio ideal, porque resulta num

dierencial de presso, que reduz a vazo nominal davlvula P T.

No incomum encontrar, num circuito, vrias vlvulasde centro em tandem conectadas em srie. A justicativadesta situao que cada atuador pode trabalhar umtanto independentemente de outro e, ao mesmo tempo,a bomba pode ser descarregada quando as vlvulas decentro em tandem so acionadas para o centro.

Outra caracterstica de uma vlvula direcional decentro em tandem que a taxa de fuxo nominal davlvula diminuda. Para que haja um curso de fuxorazoavelmente dimensionado, de P para T na posiocentral, o eixo do carretel entre as sapatas muito maislargo do que em qualquer outro tipo de carretel. Issoresulta num curso de fuxo restrito quando o carretel deslocado para qualquer extremo.

Nota: Os carretis da vlvula direcional de centro emtandem operam um tanto dierentemente de outroscarretis. Por causa de sua construo, quando umcarretel de centro em tandem acionado para o ladodireito da vlvula, o fuxo passa de P para A. Mas, emqualquer outro carretel, o fuxo passa de P para B. Emconsequncia, se um carretel de centro em tandemsubstitui qualquer outro tipo de carretel, controladopor essa vlvula direcional, ele operar no sentidoinverso.

Centro Aberto Negativo

Uma vlvula direcional com um carretel de centroaberto negativo tem a via P bloqueada, e as vias A,B e T conectadas na posio central.

Vlvulas de Centro Aberto Negativo noCircuito

Uma condio de centro aberto negativo permitea operao independente dos atuadores ligados mesma onte de energia, bem como torna possvela movimentao livre de cada atuador. A vantagem

deste tipo de centro que as linhas do atuador notm aumento na presso quando a via P bloqueada,como na vlvula de centro echado.

A desvantagem deste carretel que uma carga nopode ser parada ou mantida no lugar. Se isto or umrequerimento do sistema, pode-se usar uma vlvulade reteno operada por piloto em conjunto com avlvula do carretel Aberto Negativo. Se a carga tiverque ser somente parada, usa-se um carretel de centroaberto negativo com oricios de medio nas tomadasA e B. Os oricios restringem o fuxo atravs de A e Bquando a vlvula est centralizada. Isso provoca uma

contrapresso no cilindro, que pra a carga. No entanto,depois que a presso cai, no h aumento de pressonas linhas do atuador em resultado do vazamento davia P.


37/178


Jacare, SP - Brasil


Training

5. Atuadores Hidrulicos eAcumuladores Hidrulicos

Os atuadores hidrulicos convertem a energia detrabalho em energia mecnica. Eles constituem ospontos onde toda a atividade visvel ocorre, e so umadas principais coisas a serem consideradas no projetoda mquina.

Os atuadores hidrulicos podem ser divididos basica-mente em dois tipos: lineares e rotativos.

Cilindros

Cilindros hidrulicos transormam trabalho hidrulicoem energia mecnica linear, a qual aplicada a umobjeto resistivo para realizar trabalho.

Os cilindros oram citados brevemente h pouco. Umcilindro consiste de uma camisa de cilindro, de umpisto mvel e de uma haste ligada ao pisto. Oscabeotes so presos ao cilindro por meio de roscas,prendedores, tirantes ou solda (a maioria dos cilindrosindustriais usa tirantes).

Conorme a haste se move para dentro ou para ora,ela guiada por embuchamentos removveis chamadosde guarnies. O lado para o qual a haste opera chamado de lado dianteiro ou "cabea do cilindro". Olado oposto sem haste o lado traseiro. Os oricios deentrada e sada esto localizados nos lados dianteiroe traseiro.


38/178



Training

A Haste do PistoAo de alta resistncia, reticada, cromada e polida para asseguraruma supercie lisa, resistente a entalhes para uma vedao eetivae longa vida.

Caractersticas e Benecios

Mancal Parker "Jewel"A longa supercie de apoio ca dentro da vedao para melhorlubricao e vida mais longa. O mancal "Jewel", completo comvedaes da haste, pode ser acilmente removido sem desmontaro cilindro, de orma que a manuteno mais rpida e, portanto,mais econmica.

Guarnio de Limpeza de Borda DuplaA guarnio de limpeza de borda dupla unciona como guarniosecundria e impede a entrada de sujeira no cilindro. Isto aumentaa vida do mancal e das vedaes.

Vedao de Borda Serrilhada

A vedao de borda serrilhada da Parker possui uma srie debordas de vedao que assumem seu papel sucessivamente aoaumentar a presso.A combinao da vedao de borda serrilhada com a guarnio delimpeza de borda dupla garante a haste seca dos cilindros Parker, oque signica ausncia de gotejamento, uma contribuio importante sade, segurana e economia.

Vedaes do Corpo do CilindroVedaes do corpo sob presso asseguram que o cilindro seja prova de vazamentos, mesmo sob choques de presso.

O Tubo do CilindroSo abricados com ao de alta qualidade, brunido com preciso ealto grau de acabamento, assegurando vida longa s vedaes.

Pisto de Ferro Fundido InteirioO pisto tem amplas supercies de apoio para resistir a cargaslaterais e um longo encaixe por rosca na haste do pisto. Comocaracterstica de segurana adicional, o pisto xado por Loctitee por um pino de travamento.

Encaixe do TuboUma salincia usinada com preciso em ambas as extremidades dotubo, concntrica com o dimetro interno do tubo, permite que os

cilindros sejam alinhados rpida e precisamente para uma mximavida em operao.

Anel de Amortecimento Flutuante e Luvas de AmortecimentoO anel de amortecimento futuante e a luva so autocentrantes,permitindo tolerncias estreitas e, portanto, um amortecimento maisecaz. No curso de retorno, uma vlvula de reteno com eserana extremidade do cabeote traseiro permite que seja aplicadapresso a toda a rea do pisto para maior potncia e velocidadede partida.


39/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Fora do Cilindro

Atravs do curso do cilindro, a energia de trabalhohidrulica aplicada rea do seu pisto. O componenteda presso da energia de trabalho aplicada ao pisto serno mais do que a resistncia que a carga oerece.

Muitas vezes, preciso conhecer qual a presso quedeve ser aplicada no cilindro de certo tamanho para sedesenvolver uma dada ora na sada. Para determinara presso, a rmula usada a seguinte:

ForaPresso =

rea

Quando a rmula oi usada anteriormente, a rea e apresso, ou a rea e a ora, oram dadas. Mas muitasvezes somente o tamanho do cilindro (dimetro) conhecido, e a rea deve ser calculada. Este clculo to cil quanto calcular a rea de um quadrado.

Fora de Avano Terico e Volume do Fluido Deslocado

rea de um Crculo

verdade que a rea de um crculo exatamente78.54% da rea de um quadrado, cujos lados tm ocomprimento igual ao do dimetro do crculo (D).

Para determinar a rea de um crculo, multiplique o

dimetro do crculo por si mesmo e, em seguida, por0.7854.

rea do Crculo = (dimetro)2 x 0.7854

A rmula mais comumente usada :

D2

rea do Crculo = 4

32 8,04 80 176 402 885 724 1595 1045 2302 1367 3011 1688 3718 8,04 .001840 12,57 126 277 638 1383 1131 2491 1634 3599 2137 4807 2640 5815 12,57 .0028

50 19,64 196 432 982 2163 1768 3894 2553 5623 3339 7355 4124 9064 19,64 .0043

63 31,18 312 687 1559 3434 2806 6181 4053 8927 5301 11676 6548 14423 31,18 .0069

80 50,27 503 1108 2513 5535 4524 9965 6535 14394 8546 18824 10557 23253 50,27 .0111

100 78,55 785 1729 3927 8650 7069 15570 10211 22491 13353 29412 16495 36332 78,55 .0173

125 122,72 1221 2689 6136 13516 11045 24328 15954 35141 20662 45951 25771 46761 122,7 .0270

160 201,06 2010 4427 10053 22143 18095 39857 26138 57573 34180 75286 42223 93002 201,1 .0442

200 314,16 3142 6921 15708 34599 28274 62277 40841 89958 53407 117636 65974 145317 314,2 .0691

Fora de Avano

Pisto

rea

Pisto 10 bar 50 bar 130 bar90 bar 170 bar 210 bar p/ 10 mm de curso

Volume de fuidodeslocado

cm2 kgmm ib kg ib kg ib kg ib kg ib kg ib ml gal. imp.


40/178



Training

Estilo de Montagem do Cilindro

Os pistes podem ser montados de vrias ormas ouestilos, entre os quais esto as montagens por fange,por munho, por sapatas (orelhas) laterais, montagempor base, etc.

O oscilador hidrulico um atuador rotativo com campode giro limitado. Um tipo muito comum de atuadorrotativo chamado de atuador de cremalheira e pinho.Esse tipo especial de atuador rotativo ornece um torqueuniorme em ambas as direes e atravs de todo ocampo de rotao. Nesse mecanismo, a presso dofuido acionar um pisto que est ligado cremalheiraque gira o pinho.

Unidades de cremalheira e pinho do tipo standardpodem ser encontradas em rotaes de 90, 180,

360 graus ou mais. As variaes dos atuadores decremalheira e pinho podem produzir unidades comsadas de torque de at 60 x 104 kg.m.

Atuadores Rotativos

At agora discutimos sobre os atuadores lineares, queso conhecidos como cilindros. Daqui em diante vamosalar sobre atuadores rotativos. Esses mecanismosso compactos, simples e ecientes. Eles produzemum torque alto e requerem pouco espao e montagemsimples.

De um modo geral aplicam-se atuadores em indexaode erramental de mquina, operaes de dobragem,

levantamento ou rotao de objetos pesados, unesde dobragem, posicionamento, dispositivos deusinagem, atuadores de leme, etc.

Campo de Aplicao

So utilizados para:Manuseio de MaterialMquina FerramentaMaquinaria de Borracha e PlsticoEquipamento Mbil

RobticaEmpacotamentoComutao de VlvulaIndstria Mltiplo-ProcessoMarinha Comercial/MilitarProcessamento de AlimentoFabricao de Componentes EletrnicosLinhas de Transerncia

Osciladores Hidrulicos

Convertem energia hidrulica em movimento rotativo,sob um determinado nmero de graus.


41/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Oscilador de PalhetaTipos

Palheta SimplesPalheta Dupla

Estes modelos so providos de mximo valor de sada

de torque para um tamanho reduzido. Utilizados parauma grande variedade de aplicaes industriais, sodisponveis em modelo de palheta simples, onde possuium ngulo de rotao mxima de 280. A unidadede palheta dupla produz em dobro o torque de sadapara uma mesma dimenso de carcaa e tem um giromximo limitado a 100.

Os motores hidrulicos transormam a energia detrabalho hidrulico em energia mecnica rotativa, que aplicada ao objeto resistivo por meio de um eixo.

Todos os motores consistem basicamente de umacarcaa com conexes de entrada e sada e de umconjunto rotativo ligado a um eixo. O conjunto rotativo,

no caso particular do motor tipo palheta ilustrado,consiste de um rotor e de palhetas que podemdeslocar-se para dentro e para ora nos alojamentosdas palhetas

Funcionamento

O rotor do motor montado em um centro que estdeslocado do centro da carcaa. O eixo do rotor est

ligado a um objeto que oerece resistncia. Conormeo fuido entra pela conexo de entrada, a energia detrabalho hidrulica atua em qualquer parte da palhetaexposta no lado da entrada. Uma vez que a palhetasuperior tem maior rea exposta presso, a ora dorotor ca desbalanceada e o rotor gira.

Conorme o lquido alcana a conexo de sada, ondeest ocorrendo diminuio do volume, o lquido recolocado.Nota: Antes que um motor deste tipo possa operar,as palhetas devem ser estendidas previamente e umavedao positiva deve existir entre as palhetas e acarcaa.

Motores Hidrulicos

palheta

eixo

anel

rotor

oriciode entrada placa de

oricio

oricio desada


42/178



Training

Motores de Engrenagem

Um motor de engrenagem um motor de deslocamentopositivo que desenvolve um torque de sada no seueixo, atravs da ao da presso hidrulica nos dentesda engrenagem.

Um motor de engrenagem consiste basicamente deuma carcaa com aberturas de entrada e de sada eum conjunto rotativo composto de duas engrenagens.Uma das engrenagens, a engrenagem motora, ligadaa um eixo que est ligado a uma carga. A outra aengrenagem movida.

O motor de pisto um motor de deslocamento positivoque desenvolve um torque de sada no seu eixo pormeio da presso hidrulica que age nos pistes.

O conjunto rotativo de um motor de pisto consistebasicamente de placa de deslizamento, tambor decilindro, pistes, placa retentora, mola de reteno,placa de oricio e eixo.

Os Motores Hidrulicos trabalham noPrincpio Inverso de uma Bomba Hidrulica

Drenos de Motor

Os motores usados em sistemas hidrulicos industriaisso quase que exclusivamente projetados para serembidirecionais (operando em ambas as direes). Mesmoaqueles motores que operam em sistema de uma sdireo (unidirecional) so provavelmente motoresbidirecionais de projeto.

Com a nalidade de proteger a sua vedao do eixo, osmotores bidirecionais, de engrenagem de palheta e depisto so, de modo geral, drenados externamente.

Potncia Mecnica

A unidade de potncia mecnica o :

kg.m joule: 9,81 = = W

s s

Obs.: O cavalo - vapor uma medida de potnciamuito usada e equivale a:

75 kg.m1 cv = 735,75W =

s

250 kg

0,3metro

objetoresistivo

1seg

Motores de Pisto


43/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Se um cilindro ou um motor hidrulico aplica umaora mecnica de 250 kg contra uma carga resistvel distncia de 0,3 metros no tempo de um segundo, apotncia gerada de 250 kgf x 0,3 m/s = 75,0 kgf.m/s ou736 J/s ou 736 W. A potncia equivale a:

736W

= 0,986 HP746W/HP

Se o mesmo trabalho osse realizado em meio segundoa potncia desenvolvida seria de 1472 W ou 1,972 HP.

Equivalncia em Potncia Eltrica eCalor.

1 cv = 0,986 HP1 cv = 4.500 kgm/mim ou 75 kgm/s1 cv = 736 W (potncia eltrica)

1 cv = 41,8 BTU/min = 10,52 kcal/s1 HP = 33.000 lb p por minuto1 HP = 746 W1 HP = 42,4 BTU/min

Acumuladores Hidrulicos

Um acumulador armazena presso hidrulica. Estapresso energia potencial, uma vez que ela pode sertransormada em trabalho.

Tipos de Acumuladores

Os acumuladores so basicamente de 3 tipos: carrega-dos por peso, carregados por mola e hidropneum-ticos.

Entre os 3 tipos apresentados ilustraremos o prncipiode uncionamento dos acumuladores hidropneum-ticos por serem os mais empregados.

Acumuladores Hidropneumticos

O acumulador hidropneumtico o tipo mais comumde acumulador usado na hidrulica industrial. Esse tipode acumulador aplica a ora do lquido usando um gscomprimido, que age como mola.

Nota: Em todos os casos de acumuladoreshidropneumticos de aplicao industrial, o gs usado o nitrognio seco. Ar comprimido no pode ser usadopor causa do perigo de exploso - vapor ar-leo.

Os acumuladores hidropneumticos esto divididosnos tipos: pisto, diaragma e bexiga. O nome de cadatipo indica a orma de separao do lquido do gs.

Acumuladores Tipo Pisto

O acumulador tipo pisto consiste de carcaa e pistomvel. O gs que ocupa o volume acima do pisto ca

comprimido conorme o lquido recalcado na carcaa.Quando o acumulador ca cheio, a presso do gs seiguala presso do sistema.


44/178



Training

Acumuladores Tipo Diaragma

O acumulador do tipo diaragma consiste de doishemisrios de metal, que so separados por meio deum diaragma de borracha sinttica. O gs ocupa umacmara e o lquido entra na outra.

esta base demetal evita a

extruso dabolsa

Gs

Acumuladores Tipo Bexiga

O acumulador tipo balo consiste de uma bexiga deborracha sinttica dentro de uma carcaa de metal. Abexiga enchida com gs comprimido. Uma vlvulado tipo assento, localizada no oricio de sada, echao oricio quando o acumulador est completamentevazio.

tubulao


45/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Generalidades

As vlvulas, em geral, servem para controlar a presso,a direo ou o volume de um luido nos circuitoshidrulicos.

As vlvulas que estudaremos nesta unidade so do tipocontroladoras de presso, que so usadas na maioriados sistemas hidrulicos industriais.

Essas vlvulas so utilizadas para:

Limitar a presso mxima de um sistema;Regular a presso reduzida em certas partesdos circuitos;Outras atividades que envolvem mudanasna presso de operao.

So classicadas de acordo com o tipo de conexo,pelo tamanho e pela aixa de operao.

A base de operao dessas vlvulas um balanoentre presso e ora da mola.

A vlvula pode assumir vrias posies, entre os limitesde totalmente echada a totalmente aberta.

As vlvulas controladoras de presso so usualmenteassim chamadas por suas unes primrias abaixorelacionadas.

Vlvula de SeguranaVlvula de SequnciaVlvula de DescargaVlvula Redutora de PressoVlvula de FrenagemVlvula de Contrabalano

Limitadora de Presso

6. Vlvula de Controle de Presso


46/178



Training

A presso mxima do sistema pode ser controladacom o uso de uma vlvula de presso normalmenteechada. Com a via primria da vlvula conectada presso do sistema e a via secundria conectada aotanque, o carretel no corpo da vlvula acionado porum nvel predeterminado de presso, e neste pontoas vias primrias e secundrias so conectadas e o

fuxo desviado para o tanque. Esse tipo de controlede presso normalmente echado conhecido comovlvula limitadora de presso.

Vlvula de Sequncia

Uma vlvula de controle de presso normalmenteechada, que az com que uma operao ocorra antes

da outra, conhecida como vlvula de sequncia.

Vlvula de Sequncia no Circuito

Num circuito com operaes de xao e usinagem,o cilindro de presilhamento deve avanar antesdo cilindro da broca. Para que isto acontea, umavlvula de sequncia colocada na linha do circuito,imediatamente antes do cilindro da broca.

A mola na vlvula de sequncia no permitir que ocarretel interligue as vias primrias e secundrias atque a presso seja maior do que a mola. O fuxo para ocilindro da broca bloqueado. Desta maneira, o cilindrode presilhamento avanar primeiro. Quando o grampoentra em contato com a pea, a bomba aplica maispresso para vencer a resistncia.

Esse aumento de presso desloca o carretel na vlvulade sequncia. As vias principal e secundria sointerligadas. O fuxo vai para o cilindro da broca.


47/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Vlvula de Contrabalano

Uma vlvula de controle de presso normalmente echadapode ser usada para equilibrar ou contrabalancear umpeso, tal como o da prensa a que nos reerimos. Estavlvula chamada de vlvula de contrabalano.

Vazo

Presso

de

entrada

Vlvula de Contrabalano no Circuito

Num circuito de uma prensa, quando a vlvula direcio-nal remete fuxo para o lado traseiro do atuador, o pesoxado haste cair de maneira incontrolvel. O fuxo

da bomba no conseguir manter-se.

Para evitar esta situao, uma vlvula de pressonormalmente echada instalada abaixo do cilindroda prensa. O carretel da vlvula no conectar as viasprincipal e secundria at que uma presso, que transmitida extremidade do carretel, seja maior doque a presso desenvolvida pelo peso (isto , quandoa presso do fuido estiver presente no lado traseiro dopisto). Deste modo, o peso contrabalanceado emtodo o seu curso descendente.

Vlvula Redutora de Presso

Uma vlvula redutora de presso uma vlvula de

controle de presso normalmente aberta. Uma vlvularedutora de presso opera sentindo a presso do fuidodepois de sua via atravs da vlvula. A presso nestascondies igual presso ajustada da vlvula, e ocarretel ca parcialmente echado, restringindo o fuxo.Esta restrio transorma todo o excesso de energiade presso, adiante da vlvula, em calor.

Se cair a presso depois da vlvula, o carretel se abrire permitir que a presso aumente novamente.


48/178



Training

Vlvula Redutora de Presso no Circuito

O circuito de xao mostrado na ilustrao requerque o grampo do cilindro B aplique uma ora menordo que o grampo do cilindro A. Uma vlvula redutorade presso colocada logo em seguida ao cilindro Bpermitir que o fuxo v para o cilindro at que a presso

atinja a da regulagem da vlvula.

Neste ponto, o carretel da vlvula acionado, causandouma restrio quela linha do circuito. O excesso depresso, adiante da vlvula, transormado em calor.O cilindro B grampeia a uma presso reduzida.

Vlvula de Descarga

Uma vlvula de descarga uma vlvula de controle depresso normalmente echada operada remotamente,que dirige fuxo para o tanque quando a presso,numa parte remota do sistema, atinge um nvelpredeterminado.

Vlvula de Descarga no Circuito

Uma vlvula limitadora de presso operada diretamente,usada num circuito de acumulador, signica que, uma

vez que o acumulador carregado, o fuxo da bombaretorna ao tanque a uma presso igual da vlvulalimitadora de presso. Isso signica um desperdcio depotncia e uma desnecessria gerao de calor. Umavlvula de descarga operada remotamente, com sualinha piloto conectada depois da vlvula de reteno,permitir que o fuxo da bomba retorne ao tanque auma presso mnima quando o acumulador estiverpressurizado mesma presso do ajuste da vlvula.

A bomba no precisa aplicar uma presso alta paraoperar a vlvula de descarga, porque a vlvula recebepresso de outra parte do sistema. Desde que a

presso aplicada pela bomba seja desprezvel, apotncia tambm o :

Drenos

1 HP = (l/min) x (kg/cm2) x 0,0022


49/178


Jacare, SP - Brasil


Training

O carretel, numa vlvula de controle de presso, semovimenta dentro de uma via e geralmente h algumvazamento de fuido na via acima do carretel. Esta uma ocorrncia normal que serve para lubric-lo.

Para que a vlvula de presso opere adequadamente, area acima do carretel deve ser drenada continuamentepara que o lquido no prejudique o movimento docarretel. Isso eito com uma via dentro do corpo davlvula, que est conectada ao reservatrio.

Dreno Interno

Se uma via secundria de uma vlvula de pressoestiver interligada ao reservatrio, como nas aplicaesda vlvula limitadora de presso e da vlvula decontrabalano, a via do dreno car interligada interna-

mente via do tanque ou via secundria da vlvula.Isto conhecido como dreno interno.

Dreno Externo

Se a linha secundria de uma vlvula de presso oruma linha de presso (ou, em outras palavras, se elarealiza trabalho) como nas aplicaes da vlvula dereduo de presso e na vlvula de sequncia, a viado dreno car interligada ao tanque por meio de uma

linha separada. Isso um dreno externo. As vlvulasde sequncia e as vlvulas de reduo de presso sosempre drenadas externamente.

Vlvulas de Controle de PressoOperadas por Piloto

Dierentemente de uma vlvula de controle de pressosimples ou de acionamento direto, onde um carretel mantido comprimido somente pela presso da mola,uma vlvula operada por piloto tem o seu carretel com-primido tanto pelo fuido como pela presso da mola.Essa combinao elimina a alta sobrecarga comumenteencontrada nas vlvulas de presso operadas de mododireto.


50/178



Training

Dierencial de Presso Caractersticodas Vlvulas Operadas por AcionamentoDireto

O dierencial de presso de uma vlvula de pressopode ser melhor descrito com um exemplo:

O grco mostra o uncionamento de uma vlvula limi-tadora de presso operada por acionamento direto, numsistema tpico. A vlvula solicitada a passar o fuxode 40 litros/min a 70 kg/cm2.

Para executar esta uno, a vlvula comea a abrir auma presso mais baixa. Isto az com que uma poropequena de fuxo do sistema retorne para o tanque. medida que aumenta a presso, a mola do carretelica continuamente comprimida para ormar umaabertura mais larga para o fuxo crescente que retornaao tanque. Finalmente, a 70 kg/cm2, um fuxo total de

40 litros/min passa atravs da vlvula. Se, por algumarazo o fuxo aumentar, haver um aumento de pressoacima do nvel de 70 kg/cm2. Uma vlvula que operapor acionamento direto atua desta orma por causa dacompresso da mola do carretel.

Dierencial de Presso de VlvulasOperadas por Piloto (Pr-Operada)

Uma vlvula limitadora de presso operada por pilotoevita uma presso de abertura prematura e uma

sobrecarga, eliminando a pesada mola do carretel.A presso do fuido e uma mola de baixa pressopressionam o carretel da vlvula.

Quando uma certa presso atingida, o carretel ativado. Qualquer leve sobrecarga que resulta deum aumento na vazo principalmente devida compresso da mola de baixa presso.

Uma vlvula limitadora de presso operada por pilotoconsiste de duas vlvulas - uma vlvula principal e umavlvula piloto.

A vlvula principal composta de um corpo com um

oricio e uma mola comprimindo o carretel. A vlvulapiloto consiste de uma agulha, mola que comprime aagulha e parauso de regulagem.

Como trabalha uma Vlvula Limitadorade Presso Operada por Piloto

Para entender a operao de uma vlvula limitadora de

presso operada por piloto, observaremos a operaoindependente da vlvula principal e da vlvula piloto.O carretel da vlvula principal comprimido por umamola leve. A haste do carretel da vlvula principal echaa sada para o tanque.

A presso do sistema atua na sapata do carretel.Qualquer vazamento que passe pelo carretel drenadointernamente de volta para o tanque atravs de umavia no corpo da vlvula.


51/178


Jacare, SP - Brasil


Training

Se a mola que comprime o carretel da vlvula principaltiver um valor de 2 kg/cm2, o carretel ser empurradopara cima e o fuxo do sistema passar para o tanque

quando a presso do sistema atingi

apostila eletrohidráulica

Documents