Hidrulica: utiliza um lquido confinado (leo/gua) para transmitir movimentomultiplicando foras. Para ganhar em fora, perde-se em deslocamento. Pelo fato deusar lquido praticamente incompressvel, a transmisso de movimentos instantnea.As diferenas bsicas entre os fluidos hidrulicos e o ar comprimido que, os fluidoshidrulicos so praticamente incompressveis e diminuem a sua viscosidade com oaumento de temperatura. O ar comprimido compressvel, ou seja, diminuem seuvolume com o aumento da presso e seu volume se expande com o aumento datemperatura.

o estudo das caractersticas e uso dos fluidos sob presso

Os circuitos leo-hidrulicos so um meio de transmitir energia. Neste caso, a energiamecnica inicial gerada pelo motor eltrico convertida pela bomba hidrulica emenergia hidrulica, propagando-se pelo fluido e direcionado e controlado pelasvlvulas, at ser convertida novamente em energia mecnica em um atuador ou em ummotor hidrulico.

A transmisso de energia atravs da utilizao de um fluido como meio bastanteutilizada. A tecnologia atual teve seu incio em 1650 com a descoberta da lei de Pascalque diz que a presso transmitida em uma quantidade confinada de fluido.

Hidrulica Mbil: aquela utilizada por veculos. Ex: tratores, automveis, nibus,empilhadeiras, etc.

Hidrulica Estacionria: aquela utilizada em mquinas ou equipamentosestacionrios utilizados nas indstrias. Ex: prensa hidrulica, etc.

Classificao dos sistemas hidrulicos de acordo com a presso:

Pascal descobriu que pressionando a rolha em um recipiente cheio de vinho, o fundodeste recipiente se rompia. A lei formulada por Pascal indicava que a presso atuantetanto na rolha como no fundo eram iguais porm, devido s diferenas de rea, a foraatuante sobre o fundo era muito maior o que causava o rompimento do mesmo.

Lei de Pascal

A presso exercidaem um pontoqualquer de umlquido esttico amesma em todas asdirees e exerceforas iguais emreas iguais.

Fora Transmitida atravs de um Lquido

Princpio enunciado por Lavoisier

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

transforma."

Vantagens:

Maior flexibilidade sobre os sistemas eltricos e mecnicos equivalentes, para uma certa gama de aplicaes, dentre elas:

Velocidade varivel atravs da vlvula reguladora de fluxo Reversibilidade atravs da vlvula direcional Parada instantnea - atravs da vlvula direcional Proteo contra sobrecarga atravs da vlvula de segurana

ou limitadora de presso Dimenses reduzidas e fcil instalao Autolubrificao Relao peso, tamanho, potncia e consumida muito menor Permite aplicar grandes esforos em uma rea de trabalho

pequena

Desvantagens: Elevado custo inicial quando comparado aos sistemas

mecnicos e eltricos. Transformao da energia eltrica em mecnica e em

hidrulica e depois em mecnica, fato que ocasiona em muitas perdas e conseqentemente um baixo rendimento.

Perdas por vazamentos e por atrito. Perigo de incndio quando se utiliza leo mineral como fluido

de trabalho.**

** Principais fluidos hidrulicos: gua com aditivo, leos minerais, fluidos sintticos, fluidos resistentes ao fogo com as emulses de glicol em gua.

Um sistema com transmisso de potncia atravs de um fluido pode ser dividido em blocos bsicos, esquematicamente representados abaixo.

POTNCIAMECNICA

M

~UNIDADEDE FORA

COMANDO eCONTROLE

ATUADORES

presso

retornoPOTNCIAELTRICA

CIRCUITO HIDRULICO conceito bsico

Fluido Hidrulico: O fluido hidrulico o elemento vital de um sistemahidrulico industrial. Ele um meio de transmisso de energia, um lubrificante,um vedador e um veculo de transferncia de calor. O fluido hidrulico base depetrleo o mais comum.

Funes do leo hidrulico:

Transmisso de presso.Lubrificao dos rgos moveis.Arrefecimento do calor gerado na transformao de energia.Amortecimento de oscilaes.Proteo contra corroso.Remoo de impurezas.

Principais fluidos hidrulicos:- gua (com aditivo);- leos minerais;- Fluidos sintticos;- Fluidos resistentes ao fogo (emulses de glicol em gua, solues de glicol em gua e fluidos sintticos no aquosos).

Propriedades e caractersticas dos fluidos hidrulicos:

Viscosidade: de 15 a 100 mm2/s.(cSt)Densidade: em torno de 0,9 kg/dm3Condutividade trmica: boaCalor especifico: elevadoPonto de inflamao: 180o a 200oCPonto de combusto: aprox. 40o maior que o anteriorPonto de solidificao: -10o a -15oCCompressibilidade: reduo de aprox. 0.7% do volume para 100 barResistncia ao envelhecimento: (oxidao , polimerizao, formao de espumas,etc).

Aditivos protetores do leo prolongam a vida til do leo

Inibidores de Oxidao - A oxidao do leo ocorre por causa de uma reao entre oleo e o oxignio do ar. A oxidao resulta em baixa capacidade de lubrificao naformao de cido e na gerao de partculas de carbono e aumento da viscosidade dofluido.A oxidao do leo aumentada por trs fatores:1. Alta temperatura do leo.2. Catalisadores metlicos, tais como cobre, ferro ou chumbo.3. O aumento no fornecimento de oxignio.

Inibidores de Corroso - Os inibidores de corroso protegem as superfcies demetal do ataque por cidos e material oxidante. Este inibidor forma um filmeprotetor sobre as superfcies do metal e neutraliza o material corrosivo cido medida que ele se forma.

Aditivos de Extrema Presso ou Antidesgaste - Estes aditivos so usados emaplicaes de alta temperatura e alta presso. Em pontos localizados ondeocorrem temperaturas ou presses altas (por exemplo, as extremidades daspalhetas numa bomba ou motor de palheta).

Fluidos Resistentes ao Fogo - Uma caracterstica inconveniente do fluidoproveniente do petrleo que ele inflamvel. No seguro us-lo perto desuperfcies quentes ou de chama. Por esta razo, foram desenvolvidos vrios tiposde fluidos resistentes ao fogo.

Classificao: HFA, HFB, HFC, HFDHFA: emulso em gua, com no maximo 20% de leo.HFB: emulso em gua, com no maximo 60% de leo.HFC: soluo de gua e poliglicol.HFD: lquido sintticos sem gua- Ester de fosfato.- Hidrocarbonetos clorados.

Emulso de leo em gua - A emulso de leo em gua resulta em um fluidoresistente ao fogo que consiste de uma mistura de leo numa quantidade de gua. Amistura pode variar em torno de 1% de leo e 99% de gua a 40% de leo e 60% degua. A gua sempre o elemento dominante.

Emulso de gua em leo - A emulso de gua em leo um fluido resistente aofogo, que tambm conhecido como emulso invertida. A mistura geralmente de40% de gua e 60% de leo. O leo dominante. Este tipo de fluido temcaractersticas de lubrificao melhores do que as emulses de leo em gua

Fluido de gua-Glicol - O fluido de gua-glicol resistente ao fogo uma soluo deglicol (anticongelante) e gua. A mistura geralmente de 60% de glicol e 40% de gua.

Sinttico - Os fluidos sintticos, resistentes ao fogo, consistem geralmente de steres defosfato, hidrocarbonos clorados, ou uma mistura dos dois com fraes de petrleo. Este o tipo mais caro de fluido resistente ao fogo. Os componentes que operam com fluidossintticos resistentes ao fogo necessitam de guarnies de material especial.

Classificao ISO:Analogamente a SAE, a ISO (International Standards Organization) fez umaclassificao levando apenas em conta a viscosidade do oleo lubrificante,desconsiderando o seu uso. O grau ISO indica que a viscosidade do leo pode variar ate10% acima ou abaixo daquele valor. Como exemplo o leo ISO VG 68, a suaviscosidade pode variar de 61,2 a 74,8 centistokes.

Classificao DIN:A norma DIN baseia-se na qualidade do leo mineral, de maneira que as duas secompletam, ela classifica os leos lubrificantes como a seguir:

C - leo lubrificante para circulaoCL - Idem, com maior poder anticorrosivosH-L - leos hidrulicos sem aditivos antidesgasteH-LP - Idem, com aditivos antidesgaste

O leo hidrulico contem, em condies normais de presso, aproximadamente 9% do volume de ar dissolvido (saturado).

Letras de identificao:H- leo mineral resistente ao envelhecimento, sem aditivos.L- aditivos contra corroso ou envelhecimento.P- aditivos para aumentar a capacidade de carga (presso)D- aditivos de detergentes ou dispersiveis.

Reservatrio Hidrulico - Os reservatrios hidrulicos consistem de quatro paredes(geralmente de ao); uma base abaulada; um topo plano com uma placa de apoio,quatro ps; linhas de suco, retorno e drenos; plugue do dreno; indicador de nvel deleo; tampa para respiradouro e enchimento; tampa para limpeza e placa defletora(Chicana).

Filtros hidrulicosTodos os fluidos hidrulicos contm certa quantidade de contaminantes. Anecessidade do filtro, no entanto, no reconhecida na maioria das vezes, pois oacrscimo deste componente particular no aumenta, de forma aparente, a ao damquina. Mas o pessoal experiente de manuteno concorda que a grande maioriados casos de mau funcionamento de componentes e sistemas causada porcontaminao. As partculas de sujeira podem fazer com que mquinas caras egrandes falhem.

Tipo de Filtragem pela Posio no Sistema - O filtro a proteo para ocomponente hidrulico. Seria ideal que cada componente do sistema fosse equipadocom o seu prprio filtro, mas isso no economicamente prtico na maioria doscasos. Para se obterem melhores resultados, a prtica usual colocar filtros empontos estratgicos do sistema.

Filtros de Suco: Existem 2 tipos de filtro de suco

Filtro de Suco Interno: So os mais simples e mais utilizados. Tm a forma cilndricacom tela metlica com malha de 74 a 150 mcrons, no possuem carcaa e so instaladosdentro do reservatrio, abaixo, no nvel do fluido. Apesar de serem chamados de filtro,impedem apenas a passagem de grandes partculas (na lngua inglesa so chamados destrainer, que significa peneira).

Filtro de Suco Externo - Pelo fato de possurem carcaa estes filtros so instaladosdiretamente na linha de suco fora do reservatrio. Existem modelos que so instaladosno topo ou na lateral dos reservatrios. Estes filtros possuem malha de filtragem de 3 a238 mcrons.

Filtro de Presso - Um filtro de presso posicionado no circuito, entre a bomba e umcomponente do sistema. A malha de filtragem dos filtros de presso de 3 a 40mcrons. Um filtro de presso pode tambm ser posicionado entre os componentes dosistema.

Filtro de Linha de Retorno - Est posicionado no circuito prximo do reservatrio.A dimenso habitualmente encontrada nos filtros de retorno de 5 a 40 mcrons.

Bombas de deslocamento positivo

Potncia x Eficincia em sistemas hidrulicosEm sistemas hidrulicos, devido s perdas de cargas geradas pelos prprios elementos do circuito, como por exemplo: bombas, vlvulas, curvas, cilindros, instrumentos de medida e, a prpria tubulao, o aproveitamento final da energia fornecida ao circuito cerca de 75%, conforme ilustrado na figura a seguir.

CavitaoA cavitao provocada quando, por algum motivo, gera-se uma zona de depresso, oupresso negativa. Quando isso ocorre, o fluido tende a vaporizar formando bolhas de ar.Ao passar da zona de depresso, o fluido volta a ficar submetido presso de trabalho e,as bolhas de ar implodem provocando ondas de choque, que provocam desgaste, corrosoe at mesmo destroem pedaos dos rotores, carcaas e tubulaes.

Causas da cavitao Filtro da linha de suco saturado Respiro do reservatrio fechado ou entupido Linha de suco muito longa Muitas curvas na linha de suco (perdas de cargas) Estrangulamento na linha de suco Linha de suco congeladaDimensionamento incorreto da tubulao de suco Reservatrios "despressurizados" leo hidrulico de baixa qualidade leo de alta viscosidade Excessiva rotao da bomba Conexo de entrada da bomba muito alta em relao ao nvel de leo no reservatrio.

Ar em suspenso

O fluido hidrulico, ao nvel do mar constitudo de 10% de ar.

A capacidade de qualquer fluido hidrulico ou lquido de conter ar dissolvidodiminui quando a presso agindo sobre o mesmo decresce.

Por exemplo: Se um recipiente com fluido hidrulico que tenha sido exposto atmosfera fosse colocado numa cmara de vcuo, o ar dissolvido borbulhariapara fora da soluo.

Aerao a entrada de ar no sistema atravs da suco da bomba. O ar retido aqueleque est presente no lquido, sem estar dissolvido no mesmo.O ar est em forma de bolhas. Se ocorrer de a bomba arrastar fluido com ar retido, asbolhas de ar tero, mais ou menos, o mesmo efeito da cavitao sobre a bomba.

Aerao

Causas: Reservatrio com nvel do leo abaixodo recomendado; Filtro de suco instalado prximo donvel do leo, gerando a criao devrtice, permitindo assim a entrada do ar; Linha de suco permitindo a entrada dear com uso de braadeira inadequada ourachaduras na tubulao; Posicionamento incorreto da linha deretorno no reservatrio, prximo linhade suco, gerando turbulncia (agitaono reservatrio).

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