HIDRAULICA
NTRODUÇÃO À HIDRÁULICA
Conceitos de Física
Força = É a causa que produz uma direção de mudança de
velocidade
Pressão = É a força exercida em uma determinada área
Trabalho = É a força necessária para mover um elemento
em um distância determinada
Fluxo = é o movimento do líquido
Fluxo = É volume deslocado em uma unidade de tempo
Área = É a superfície longa X larga
Volume = uma área por altura
O uso de controles hidráulicos é generalizado em todos os ramos
da indústria, isso nos permite trazer energia através de diferentes
circuitos com a perda mínima, em lugares remotos de difícil
acesso
Uma definição de hidráulica é ": O USO DE LÍQUIDOS PARA
REALIZE UM TRABALHO "
No caso da Caterpillar em equipamentos de terraplenagem
FORMA BÁSICA DE UM SISTEMA HIDRÁULICO
A figura mostra um diagrama de um sistema hidráulico básico
Nós agimos com força sobre o êmbolo de uma bomba simples. A força
dividido pela superfície nos dá a pressão (P = F / A)
Quanto mais ele empurra o êmbolo, maior a força,
mas a pressão aumentará, o que age na superfície e pode elevar o
carga (F = P x A)
Se a carga pertence constante, a pressão não aumentará mais, a pressão
sempre acomoda a resistência que se opõe ao fluxo
Do líquido.
A carga só pode ser movida se a pressão necessária for atingida.
A velocidade com que a carga se move depende apenas do fluxo que é
suprimentos para o cilindro. Na figura, implica que quanto mais rápido
deslocado ele mergulha mais é o fluxo maior é o fluxo
que atinge o maior cilindro é a velocidade
Na prática, no entanto, este sistema tem que ser completado
Com elementos adicionais. É necessário introduzir dispositivos que
influência, por exemplo, a direção de deslocamento do cilindro,
velocidade e pressão que o sistema pode suportar.
PRINCÍPIOS DA ENERGIA HIDRÁULICA
Para um estudo detalhado sobre o movimento de fluidos pressurizados em
gasoduto, seria necessário um tratamento minucioso e completo. O presente
O trabalho destina-se apenas a ajudar a compreender o funcionamento de
circuitos oleodinâmicos limitados a lembrar alguns fundamentos
MAGNITUDES FUNDAMENTAIS
Definições e reduções do sistema internacional de Unidades ISO
Uma massa (no sentido de quantidade de matéria) de 1 kg produz no
aterrar uma força de 1 kg.
De acordo com a lei de Newton:
Kg.
F=Mxa
Força = Massa x Aceleração
m/S2
De acordo com o sistema antigo, a aceleração da gravidade foi usada como
aceleração
F=mxg
1kp = 1 Kg. X 9,81 m / s2 = 9,81 Kg. X m / s2
de acordo com o sistema SI, a força é expressa em Newton (N)
1N = 1Kg x 1m / s2 = 1 Kg. X m/ s2 então e:
1Kp = 9,81 N
HIDROTÉSTICO
PRESSÃO HIDROTÉSTICA
Uma coluna de líquido exerce, pelo seu próprio peso
, Uma pressão sobre uma superfície na qual ela atua. A pressão é uma
função de a coluna de acordo com a altura da coluna (h), a densidade (&) e
de aceleração da gravidade (g)
Pressão = h x & x g
Se você pegar contêineres de diferentes formas e preencher com o mesmo
líquido, a pressão será função apenas da altura
P1 = P2 = P3, A1 = A2 = A3 A FORÇA RESULTANTE
F1 = F2 = F3
PRESSÃO PARA FORÇAS EXTERNAS (DIREITO PASCAL)
ma força externa F atua sobre uma superfície A, é produzida nela
líquido uma pressão
A pressão é uma função da magnitude da força perpendicular à asa
superfície
P=F/A
A PRESSÃO É DISTRIBUÍDA UNIFORMAMENTE EM TODOS
OS SENTIDOS SÃO OS MESMOS EM TODOS OS LADOS
Isto ocorre negligenciando a pressão do peso do líquido que deve ser
adicionado em funsion altura
Essa pressão, em relação às pressões com que trabalham no
hidráulica, pode ser desprezado; por exemplo:
10m de coluna de água = 1 bar
TRANSMISSÃO HIDRÁULICA DE FORÇA
Como a pressão é distribuída uniformemente no líquido, a forma do navio não tem
influência. Ser capaz de analisar a pressão resultante da ação de uma força externo
tomamos como exemplo o sistema mostrado na figura
Se agirmos com a força F1 na Superfície A1, produzimos a pressão:
P = F1 / A1
A pressão P age uniformemente em todo o líquido, isto é, também
na superfície A2. A força pode ser obtida (compatível com um
carga para levantar) é:
F2 = P x A2
Então F1 / A1 = F2 / A2 ou F2 / F1 = A2 / A1
As forças são diretamente proporcionais às superfícies.
Nestes sistemas a pressão é sempre em relação à carga
atuando e a superfície solicitada. Isso equivale a dizer que a pressão
aumenta até você superar a carga oposta. A carga pode ser
levantada apenas se a pressão produzida pela força F1 e pela superfície A1
for
alto o suficiente (o atrito não é levado em conta)
Os espaços S1 e S2 viajando através dos pistões são em relação
Inverso às suas superfícies:
S1 / S2 = A2 / A1
O trabalho do êmbolo 1 é igual ao trabalho do êmbolo 2
W1 = F1 x S1
W2 = F2 x S2
PRINCÍPIO DA TRANSMISSÃO DE PRESSÃO
Dois pistões de tamanhos diferentes são unidos por uma barra. Se no
superfície A1 a pressão P1 atua, você começa em grande êmbolo
força F1.é transmitida para a barra para o pequeno êmbolo e atua sobre o
superfície A2 produzindo uma pressão P2
Sem levar em conta o raciocínio:
F1 = F2 = F
P1 x A1 = P2 x A2
Então P1 x A1 = F1
P2 x A2 = F2
Ó
P1 / P2 = A2 / A1
Em conclusão, a pressão é inversamente proporcional à superfície
HIDRODINAMICA
Equação de fluxo
Se um líquido fluir através de um tubo de seção variável, o volume que
passa por unidade de tempo é o mesmo, independente da seção
Taxa de fluxo varia
Vazão Q = V / t
Q = fluxo
V = volume
T = tempo
A = superfície
S = espaço
V=AxS
Substituindo Q = A x S / t
O espaço S no tempo é = velocidade v = S / t
Nós obtemos Q = A x v
Equação de continuidade
A1 x v1 A2 x v2
Q1 = Q2
Equação de energia de Bernoulli
Esta equação nos diz que em um fluxo a energia permanece constante
contanto que não haja troca com o exterior
A energia total é composta por:
Potencial de energia = posição de energia em função da altura do
coluna do fluido. Energia de pressão (pressão estática)
a energia Cinemática = energia do movimento em função da velocidade
do fluxo de pressão dinâmica
Equação de Bernoulli
g xh + P / e + v2 / 2 = cte.
A relação com a energia de pressão é:
Pt = Pst + e + g x h + e / 2 x v2
Pt = pressão total
Pst = pressão estática
& x g x h = pressão da coluna de fluido
& 2 x v2 = pressão dinâmica
Observando a equação de continuidade e energia, podemos deduzir:
Quando a seção da passagem diminui, a velocidade aumenta e assim
tanta energia cinética também aumenta
Como a energia total permanece constante, é necessário que eles reduzam
a energia de posição ou energia de pressão ou ambos
A energia de posição varia de maneira insignificante nesses casos.
Portanto, você tem que variar a pressão estática; varia dependendo do
pressão dinâmica e isso é tanto uma função de velocidade
Em uma instalação hidráulica, a energia de pressão é importante estática). a
energia de posição e a energia cinética são muito pequenas e eles desprezam
Perda de energia por fricção
Quando é líquido em repouso, as pressões são as mesmas antes, durante e
depois de um estrangulamento; eles são os mesmos ao longo de todo o
pipeline Se um líquido flui em um sistema em um sistema, o calor é produzido
pelo fricção e energia são perdidas na forma de energia térmica; significando
isso perda de pressão (figura anterior) A energia hidráulica não pode ser
transmitida sem perdas. As perdas para fricção dependem Comprimento do
tubo Aspereza do tubo Número de curvas e curvas Seção do tubo Velocidade
de fluxo
Tipos de fluxos
Os fluxos laminares
No fluxo laminar, as partículas do líquido se movem formando camadas
que deslize ordenadamente até uma certa velocidade não há
interferência entre as partículas não influenciam o movimento
Fluxo turbulento
Se a velocidade aumenta e a seção da passagem não muda, a forma muda
do fluxo. Torna-se turbulento e rodopiante e as partículas não deslizam
ordenadamente em um sentido, mas eles interferem e influenciam a sua
movimento A velocidade na qual o fluxo é desordenado é chamada
"Velocidade crítica"
Número de Reynold
O tipo de fluxo pode ser determinado com o número de Reynold
Re = v x Dh / V "adimencional
V = velocidade
Dh = diâmetro interno do tubo
Dh = 4x A / U
A = área
U = perímetro
V "= viscosidade cinemática (m2 / S)
Re crítico = 2300
Este valor é válido para tubos redondos lisos
Com o número crítico de Reynold, o fluxo muda de laminar para turbulento ou viceversa D menor que
Re criticou o fluxo laminar Re May que
Re criticou o fluxo turbulento
PRESSÃO DE ALIVIO
Quando um cilindro hidráulico o interrompe para uma carga
excessiva ou quando
chega ao final da corrida, a pressão do circuito pode aumentar
momentaneamente antes que a válvula de alívio comece a liberar a
pressão
Como resultado, há um aumento exagerado na pressão do sistema.
maior que a pressão de alívio da válvula de alívio
Isso eu sei "a pressão do surf"
Esta pressão de onda produz geração de cavitação e aumento de temperatura
Causas A
Parada abrupta da válvula de controle Movimentos bruscos de válvulas de controle
Componentes dos circuitos hidráulicos
Lagoa = Armazene o líquido, dissipe o calor
Eles podem ser abertos ou pressurizados
Condutas = Linhas que transportam líquido podem ser flexível ou rígido
Bomba = Permite acionar o líquido, transformar o energia mecânica em energia
hidráulica Eles podem ser, paletes, pistões, engrenagens, centrífugas
Válvulas = Controlar a direção do fluxo, pressão e vazão
Atuadores = Permitir que o trabalho transforme a energia hidráulico em energia
mecânica, motores, cilindros
TANQUE
Partes principais de uma lagoa
1. - Grelha de enchimento, 2. - Filtro de retorno 3. - Visor de vidro, 4. - Saída da bomba
5. - Ficha Magnético 6. - Retorno 7. - Defletor 8. - Válvula de Alívio 9. - Ventilação
MANGUEIRAS
As mangueira são responsáveis pelo transporte de líquidos de um local para
outro, eles podem ser rígidos como canos e flexíveis como mangueiras;
estes últimos têm materiais diferentes dependendo do tipo de líquido e
pressões que devem perdurar
Tubulação
Tubulação
Bombas
Existem diferentes tipos de bombas
Bomba de engrenagem,
Características Estas bombas são baratas, aceitam impurezas
deslocamento fixo e positivo
Bombas de paletes
Características Estas bombas são de baixa poluição sonora,
Seja auto-ajustável pelo desgaste, não aceite grandes pressões,
deslocamento fixo e positivo
Bombas de pistão
Características estas bombas não aceitam impurezas, são altas Pressões, são
deslocamento positivo, fluxo fixo ou variável
Bombas centrifugas
Características Estas bombas são de baixa pressão,
deslocamento não positivo
ACUMULADORES
Existem três tipos de acumuladores, carregados por peso e molas a gás
Resorte
Gas
Peso
Válvulas
As válvulas são identificadas em três categorias, em reguladores de
pressão, direções e reguladores de fluxo
Válvula de alívio principal
São válvulas que limitam a pressão máxima em um sistema
estes podem ser pilotados ou não
Válvula de alívio de linha
Eles são semelhantes às principais válvulas de alívio, mas são geralmente ajustado
para um valor maior que o alívio principal permitindo-lhes abrir por golpes externos,
quando a válvula as direções são mantidas fechadas Às vezes também os achamos
ajustados para diminuir pressão e são encontrados em certos sistemas onde vamos
proteger o implemento
Válvula de alívio modulada
Esta válvula permite um aumento gradual da pressão através do
o tempo dado pelo furo restritor é usado no controle
hidráulico de algumas transmissões
Válvula de redução
São válvulas que reduzem a pressão para certos
sistemas, reduza a pressão após a válvula
Válvula diferencial
É uma válvula que mantém uma diferença de pressão entre um circuito e outro o valor
da diferença de pressão depende tensão da mola
Válvulas carretel
As válvulas de carretel permitem fluxo direcional para diferentes
circuitos, são cilindros de diferentes diâmetros usinados em
um eixo,
Ranhuras de regulagem
estes podem ter entalhes longitudinais que permitem que você tenha melhor controle
sobre o implemento Os slots de regulação permitem a passagem do fluxo gradual e
não abruptamente, sem impacto
Ranhuras no corpo do cilindro
As ranhuras no corpo do cilindro permitem manter o
lubrificação e centre as bobinas
Válvula unidirecional (verificação)
São válvulas que permitem o fluxo em apenas uma direção
Válvula de retenção dupla
É uma válvula que permite o fluxo de dois circuitos e esse circuito
quem está sob mais pressão vai para o sistema principal
Válvula reguladora de fluxo
Esta válvula permite regular o fluxo em dois circuitos, este
Consiste em um orifício restritor e uma válvula de descarga, o
orifício regula o fluxo
0rificio
Orifícios
Válvulas em paralelo
Neste tipo de válvulas são dispostas em paralelo e todo o
bobinas podem operar de forma independente para isso
configuração é chamada em paralelo
Válvulas
Válvulas em série
Neste sistema os implementos não podem ser movidos todos
mesmo tempo um terá domínio sobre o outro
Séries gráficas e sistemas paralelos
SISTEMA HIDRÁULICO ISO
A representação ISO (Organização sabe International Standard)
permite internacionalizar a representação de válvulas e
Ole hidráulica e componentes do sistema de ar que são muito
semelhante
Símbolos gráficos podem ser usados
• Uso de uma linguagem comum
• Explique a operação e operação
• Solução de problemas e serviço
Os símbolos gráficos não indicam
• posição do atuador
• Localização das luminárias
• Mudança de posição das válvulas
NOMENCLATURA DAS CORES
Condutas
Canos, canos e mangueiras
União e cruzamentos de ondulações
Símbolos Básicos
PNEUMÁTICO
Símbolos auxiliaras
VARIÁVEL
MOLA
Símbolos de controles manuais
PLACA
SOLENOIDE
MANUAL
MOLA
BOTÃO
Controles hidráulicos
ATUAÇÃO HIDRÁULICA
Condicionadores de fluidos
AQUECEDOR
RESFRIADOR
Cilindros
EFEITO SIMPLES
DUPLO EFEITO
DUPLO ESTAGIO
Bombas
BOMBA FIXA
BOMBA
VARIAVEL
Motores
MOTOR
VARIAVEL
Válvulas
Válvulas de alivio
Válvula redutora
Válvula diferencial
Válvula unidirecional
A válvula de compensação é igual a uma válvula unidirecional com a
diferença que tem uma mola de baixa voltagem (2 Psi aprox.)
E uma área exposta na parte de retorno, permite que o óleo
de retorno fornecido por falta de óleo, (efeito de seringa;
nome em maquiagem inglesa)
Válvula de alívio de linha
A válvula de alívio de linha é uma combinação entre
válvula de alívio e um compensador
Válvula de lógica de foguete
BAIXO
Sistema de carga de feltro e pressão compensada
Carga de Sentido
Definição (L.S.)
É UM SISTEMA DE CONTROLE ONDE A PRESSÃO AO
A BOMBA SAÍDA CONTINUA NA PRESSÃO
NECESSÁRIO E DETERMINADO PELA CARGA
Sistema de pressão compensada
Definição (P.C.)
É UM SISTEMA DE CONTROLE EM QUE MANTEM UM
VELOCIDADE DO IMPLEMENTO A UMA VELOCIDADE
CONSTANTE PARA UMA POSIÇÃO DE ALAVANCA
Estes dois sistemas de controle podem ser aplicados juntos
como separado
ALIMENTAÇÃO DE CARGA / PRESSÃO COMPENSADA
HIDRÁULICO (LS / PC)
&
COMPENSAÇÃO HIDRÁULICA DA PRIORIDADE
PRESSÃO PROPORCIONAL (PPPC
SISTEMA BASICO
BOMBA
DESLOCAMENTO
FIXO
CENTRO ABERTO
VÁLVULA DE ALÍVIO
VALVULA DE CONTROL
DE FLUXO
VÁLVULA REDUTOR
PRESSÃO
SISTEMA DE CONTROLE DE FLUXO
COMPENSADO
PASSAGEM
SINAL
Válvula redutora
de pessão
Duplo check de
válvula
Controle da
válvula principal
PRESSÃO COMPENSADAQ
0
