Apostila Tecnologia Mecânica com ampla abordagem, Esquemas de Cálculo Avançado

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Curso Técnico em Mecânica

Módulo I I – Mecânico de Manut enção

COMANDOS HI DRÁULI COS

SUMÁRI O

2 - PRI NCÍ PI O DE FUNCI ONAMENTO DOS COMPONENTES

HI DRÁULI COS

• Educação Prof issional
• 1 - DEFI NI ÇÕES E CONCEI TOS BÁSI COS DA HI DRÁULI CA
• 1.1 - PRI NCÍ PI OS DA HI DRÁULI CA
• 2.1 - ATUADORES HI DRÁULI COS
• 2.2 - BOMBAS HI DRÁULI CAS
• 2.3 – RESERVATÓRI OS
• 2.4 - VÁLVULAS CONTROLADORAS DE PRESSÃO
• 2.5 - CONTROLES DE VOLUME
• 2.6 - VÁLVULAS DI RECI ONAI S
• 2.7 - ACUMULADORES HI DRÁULI COS
• 3 - CONTAMI NAÇÃO E FI LTRAGEM
• 3.1 - FUNÇÕES DO FLUI DO HI DRÁULI CO
• 4 – ACESSÓRI OS
• 4.1 – PRESSOSTATO
• 4.2 - VÁLVULA I SOLADORA DE MANÔMETRO
• 4.3 – MANÔMETRO
• 4.4 - TROCADORES DE CALOR
• 5 – SI MBOLOGI A

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Na f igur a acima aplicando-se uma f or ça de 10 kgf no pist ão 1 cuj a ár ea é de 1 cm2, conseguir emos levant ar um peso de 1000 kgf numa ár ea de 100 cm2 do pist ão 2. Compr ova-se ent ão a mult iplicação de f or ças, ent r et ant o se deslocar mos o pist ão 1, 10 cm o pist ão 2 deslocar á 1 cm.

1. 1. 1 - Pressão

Def inida a pr essão por Pascal, conclui-se ainda que est a só é or iginada pela r esist ência ao f luxo de um f luido (caso da hidr áulica), podendo ser est a r esist ência:

 O peso do pr ópr io f luido;  Uma r esist ência ou r est r ição na t ubulação (Fig.1.3)  A car ga de um at uador (Fig.1.4)

O f luido passar á pelo caminho que of er ecer menor r esist ência.

No cir cuit o ao lado o óleo f luir á pela r et enção que of er ecer a menor r esist ência, no caso, 5 bar. Por t ant o a leit ur a no manômet r o A ser á de 5 bar. Nos manômet r os B, C, D e E, a leit ur a ser á zer o. Se f echar mos a válvula após o manômet r o B, a menor r esist ência of er ecida no cir cuit o passar á ser de 8 bar. A leit ur a no manômet r o A e B ser á 8 bar e nos demais, zer o.

Fig.1.

Fig. 1.

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No caso das r esist ências em sér ie, a pr essão r egist r ada no manômet r o A ser á a soma de t odas as r esist ências que est iver em na mesma linha, nesse caso, 33 bar (20 + 8 + 5). A pr essão no manômet r o B ser á 13 bar (8 + 5) e no manômet r o C ser á 5 bar , pois a leit ur a no D é zer o, uma vez que não há nenhuma r esist ência ant es de chegar ao t anque. Se f echar mos a válvula após o manômet r o D, a menor r esist ência passar á ser a válvula de alívio, of er ecendo uma r esist ência de 50 bar que ser á a leit ur a em t odos os manômet r os.

Na f igur a a seguir , a car ga de um at uador ger a a pr essão.

Pr essão absolut a –É a soma da pr essão at mosf ér ica com a pr essão manomét r ica. Pr essão at mosf ér ica – É o peso do ar de nossa at mosf er a. Pr essão manomét r ica – É a pr essão dif er encial acima ou abaixo da pr essão at mosf ér ica. Pr essão dif er encial – É a dif er ença de pr essão em quaisquer dois pont os do sist ema ou de um component e.

Pr essão at mosf ér ica A pr essão at mosf ér ica é o peso do ar. Ao nível do mar uma coluna de ar do t amanho da at mosf er a, com 1cm2 de base, pesa apr oximadament e 1kgf. Dessa f or ma, a pr essão ger ada na base dest a coluna ser á de 1kgf / cm2, cor r espondent e a 14,7 lbf / pol2. (Fig. 1.5)

1. 1. 2 - Fluxo

Fig. 1.

Fig. 1.

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Mola int er na

Mola ext er na

Mola int er na

Mola ext er na

Hast e dupla Hast e simples (Dif er encial) Diâmet r os iguais Diâmet r os dif er ent es (Dif er encial)

Dupla ação

Simples ação Dupla ação

Cilindr o t elescópico

Os cilindr os de simples ação são aqueles possuidor es de uma só ent r ada de pr essão. Eles soment e exer cem f or ça em um sent ido de modo que o seu r et or no é f eit o pelo peso da car ga ou at r avés de um sist ema mecânico t al como uma mola, quando o óleo e liber ado par a o r eser vat ór io.

Os cilindr os de dupla ação são dot ados de duas câmar as, podendo inj et ar -se óleo em qualquer uma das duas. Assim, eles podem exer cer f or ça num ou nout r o sent ido. Os cilindr os de dupla ação dividem-se ainda em dois t ipos pr incipais: os dif er enciais e os não dif er enciais.

O element o que se moviment a é compost o basicament e de duas peças: uma é o êmbolo (ou pist ão), sobr e o qual e aplicada a pr essão e a out r a e a hast e (par t e r igidament e ligada ao pist ão, em cuj a ext r emidade est a aplicada a r esist ência). Os cilindr os dif er enciais são assim denominados, por que são dif er ent es as ár eas de aplicação da pr essão. Q uando se admit e óleo na câmar a da esquer da, a pr essão age sobr e t oda a super f ície do pist ão (Fig. 2.1). Como consequência, est e se desloca com det er minados valor es de velocidade e f or ça. Se inver t er mos a admissão, o pist ão r et or nar a com a f or ça r eduzida e a velocidade aument ada. Com a f or ça r eduzida, por que a ár ea sobr e a qual age a pr essão, est ar á diminuída da ár ea ocupada pela hast e. Com a velocidade aument ada, por que o volume da câmar a est ar á diminuído, logo com um mesmo f luxo se obt ém maior velocidade.

J á nos cilindr os de hast e passant e, t êm velocidade e f or ça idênt icas t ant o no r et or no como no avanço. (Fig. 2.2)

Const r ut ivament e os cilindr os hidr áulicos compõem-se de um t ubo de aço sem cost ur a ou ent ão de aço f undido, dent r o do qual desliza um pist ão ligado (ou não) a uma hast e. (Fig. 2.3) A ausência da hast e, ver if ica-se quando o pr ópr io pist ão aciona dir et ament e a car ga. A hast e (de aço) é alt ament e polida, t endo na maior ia dos casos uma camada de cr omo dur o a f im de r esist ir aos ar r anhões e cor r osão. Est á sust ent ada na sua ext r emidade (no caso de hast e simples) por

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uma bucha, ou ent ão desliza num or if ício usinado num dos t ampões. A hast e r ecebe pelo menos dois vedador es; um deles f az a limpeza da r egião expost a ao ambient e quando há o r et or no, en- quant o o out r o impede vazament os de óleo.

O pist ão, sendo o element o que separ a a câmar a submet ida, à pr essão, da câmar a ligada ao t anque, r equer uma ser ie de vedador es que, inst alados em r anhur as do pist ão, impedem o vazament o int er no. Um element o impor t ant e que apar ece nos cilindr os, é o amor t ecedor. Ele pode t er a f or ma de uma pont a cônica, como na f igur a abaixo, ou pode ser uma mola que ent r e em ação ao f inal do cur so. A f inalidade dos amor t ecedor es, e causar uma desaceler açao suave ao f im do cur so.

Funcionament o do amor t ecedor f im de cur so

Q uando o cilindr o est á avançando ou r ecuando o f luido passa livr ement e pelo canal “A”. Q uando o cone é int r oduzido no canal “A” a passagem do f luido por ele é bloqueada. A válvula de r et enção “B” não per mit e a passagem do f luido por ela, ent ão o f luido é obr igado a passar pela válvula r egulador a de f luxo “C” e dir ecionado ao t anque. A medida que a válvula “C” é f echada mais lent o se t or na o amor t eciment o.

Fixação de cilindr os hidr áulicos

Cada aplicação, de acor do com os moviment os r ealizados pelo cilindr o, r equer uma disposição adequada par a sust ent ar o cilindr o, de f or ma que o at uador possa r eagir cont r a a car ga. Abaixo most r amos alguns t ipos mais comuns.

A

B

C

Fig. 2.1 (^) CILINDRO DIFERENCIAL Fig. 2.2 CILINDRO HASTES IGUAIS

Fig. 2.

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Os mot or es esquemat izados a seguir , são os de pist ão. Dest e t ipo, exist em dois modelos que são os dot ados de pist ões axiais e os de pist ões r adiais. Nos mot or es de pist ões axiais, o óleo sob pr essão penet r a nas câmar as dos pist ões que est ão passando em f r ent e à ent r ada. Est es são obr igados ent ão, a deslizar sobr e o plano inclinado da placa oscilant e, dando-lhe o impulso r ot at ivo. O exemplo (Fig. 2.5), de pist ões axiais, pode t r abalhar t ant o como bomba quant o mot or.

2.2 - BOMBAS HI DRÁULI CAS

As bombas hidr áulicas são disposit ivos ut ilizados par a conver t er ener gia mecânica em ener gia hidr áulica.

Fig. 2.

Fig. 2.

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I st o se consegue r ealizar basicament e de duas maneir as: Em pr imeir o lugar , sua ação de succionament o f az com que na t ubulação de sucção (ent r ada), a pr essão caia abaixo da pr essão at mosf ér ica e essa ent ão, empur r a o f luido par a dent r o da bomba. Em segundo lugar , a ação mecânica f or ça o liquido par a a t ubulação de r ecalque. Tomando como exemplo uma bomba de pist ão alt er nat ivo, quando o pist ão da bomba ao lado é moviment ado par a a esquer da, cr ia-se uma depr essão no int er ior da câmar a (pr essão menor que à at mosf ér ica). O f luido f lui do pont o de maior pr essão par a o de menor pr essão, por t ant o a pr essão at mosf ér ica “empur r a” t ant o as esf er as de sucção a de r ecalque quant o o f luido par a dent r o da câmar a. A esf er a de r ecalque é f or çada cont r a a sede e a esf er a de sucção se abr e per mit indo a ent r ada do f luido par a dent r o da câmar a. Ao moviment ar o pist ão par a a dir eit a, inver t e o pr ocesso, agor a cr ia-se uma pr essão no int er ior da câmar a maior que a pr essão at mosf ér ica. Essa pr essão empur r a a esf er a de sucção cont r a a sede, não per mit indo que o f luido volt e par a o r eser vat ór io e abr e a esf er a de r ecalque per mit indo que f luido caminhe par a linha de t r abalho.

2. 2. 1 - Desempenho das Bombas

Nor malment e os índices que avaliam as bombas são o r endiment o t ot al, a vazão (descar ga volumét r ica) e a pr essão de t r abalho (ou a manomét r ica).

A vazão, t ambém chamada de descar ga ou capacidade da bomba, cor r esponde ao volume de f luido que ela descar r ega em sua saída por unidade de t empo. Por exemplo, em lit r os por minut o (LPM); met r os ou cent ímet r os cúbicos por minut o, a uma det er minada r ot ação. Como a velocidade inf lui na descar ga, muit as vezes avaliam-se as bombas pelo deslocament o. O deslocament o é o volume de f luido que a bomba ent r ega por ciclo. Nas r ot at ivas é dado em cent ímet r os cúbicos por r ot ação e nas alt er nat ivas, em cent ímet r os cúbicos por cilindr ada.

Uma bomba é capaz de f or necer vazão, por ém não pode por si mesma pr oduzir pr essão pois, não poder á pr opor cionar r esist ência a sua pr ópr ia vazão. As bombas podem sim, ser em dimensionadas par a f or necer em vazão at é um det er minado valor máximo da pr essão. A r esist ência à vazão, ger alment e é causada por uma r est r ição ou obst r ução no per cur so do f luido, sej a est a um cilindr o de t r abalho, um mot or hidr áulico, válvula, conexão, ou linha. Q uant o menor f or a r esist ência f or necida, menor ser á a pr essão desenvolvida na saída da bomba.

No ent ant o, a pr essão na linha de r ecalque da bomba t em ef eit o negat ivo sobr e a sua vazão. À medida que a pr essão aument a, obser va-se uma r edução na descar ga. Est a r edução é causada por um aument o da quant idade de vazament o int er no ou sej a, da linha de r ecalque par a a sucção da bomba.

2. 2. 2 - Classif icação das Bombas

Nor malment e, a classif icação mais ger al par a bomba, é quant o ao deslocament o. Dessa f or ma ent ão, t emos 2 t ipos básicos de bombas: bombas de deslocament o posit ivo e bombas de deslocament o não posit ivo.

PRESSÃO ATMOSFÉRI CA

RECALQUE

SUCÇÃO

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Se uma bomba, por exemplo, deslocar t eor icament e 40 l/ min de f luido à 70Kg/ cm^2 de pr essão, est a bomba desloca 36 l/ min e sua ef iciência volumét r ica naquela pr essão é 90%. Ef iciência = 36/ 40 ou 90%.

Bombas de Engr enagens

Esse t ipo de bomba desenvolve f luxo, t r anspor t ando o f luido ent r e os dent es de duas engr enagens bem aj ust adas e uma car caça comum, sendo uma mot r iz acionada pelo eixo e a out r a mont ada numa car caça com placas lat er ais denominadas de desgast e ou pr essão.(Fig. 2.6). Essas engr enagens gir am em dir eções opost as, cr iando um vácuo par cial na câmar a de ent r ada da bomba. O f luido é int r oduzido nos vãos dos dent es e t r anspor t ado, j unt o à car caça, at é a câmar a de saída. Ao engr enar em-se novament e, os dent es f or çam o f luido par a a aber t ur a de saída, que at r avés de alt a pr essão impõe uma car ga r adial nas engr enagens e nos r olament os.

Bombas de Palhet as

O pr incipio de oper ação de uma bomba de palhet as consist e num r ot or pr ovido de r anhur as, que, pr eso ao eixo, gir a dent r o de um anel excênt r ico, nessas r anhur as são colocadas palhet as, que ent r am em cont at o com a f ace int er na do anel, quando o r ot or gir a. A f or ça cent r íf uga e a pr essão mant êm as palhet as cont r a o anel. Ent r e palhet as, r ot or , anel e as duas placas lat er ais são f or madas as câmar as de bombeament o. Na aber t ur a de ent r ada é cr iado um vácuo par cial ao aument ar o espaço ent r e o r ot or e o anel. O óleo ent r a e f ica pr eso nas câmar as, sendo empur r ado par a a aber t ur a de saída, quando est e espaço diminui. O deslocament o de f luido da bomba depende da espessur a do anel e do r ot or , bem como do cont or no do anel.

Bomba de Pist ões

Todas as bombas de pist ões oper am com base no pr incípio de que, se um pist ão f az um moviment o de vai e vem dent r o de um t ubo, r eceber á f luido num sent ido e o expelir á no sent ido cont r ár io. Os dois t ipos básicos: r adial e axial, apr esent am modelos com deslocament o f ixo ou var iável. Uma bomba do t ipo r adial possui pist ões dispost os r adialment e num conj unt o, e nas unidades de t ipo

Fig. 2.

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axial, os pist ões são par alelos ao eixo do conj unt o r ot at ivo. Ent r et ant o, exist em duas ver sões par a est e últ imo t ipo: em linha (com placa inclinada) e t ipo angular.

Bombas de Pist ões Axiais com Placa I nclinada

Nas bombas de pist ões axiais, o conj unt o de cilindr os e eixo são par alelos e os pist ões se moviment am axialment e. Os t ipos mais simples dessa unidade, em que um eixo gir a o conj unt o de cilindr os, com pist ões aj ust ados nos f ur os e conect ados at r avés de sapat as a um anel inclinado. Q uando se gir a o conj unt o, as sapat as seguem a inclinação do anel, causando um moviment o alt er nado dos pist ões nos seus f ur os. Os or if ícios localizam-se de f or ma que a linha de sucção se sit ue onde os pist ões são f or çados par a dent r o dos f ur os no conj unt o. Nessas bombas, o deslocament o de f luido é det er minado pelo t amanho, quant idade e cur so dos pist ões cont r olado pela pist a inclinada. Nos modelos de deslocament o var iável, a placa é inst alada num supor t e móvel. Moviment ando-se esse supor t e, o ângulo da placa var ia par a aument ar ou diminuir o cur so dos pist oes. Esse pode ser posicionado manualment e, por ser vo cont r ole, com compensador de pr essão, ou qualquer out r o meio.

Bombas de Pist ões de Eixo I nclinado

Nesse t ipo de bomba, o conj unt o de cilindr os gir a com o eixo, por ém num deslocament o angular. As hast es dos cilindr os segur a o f lange do eixo gir at ór io por j unt as esf ér icas, são f or çadas par a dent r o e par a f or a de seus aloj ament os, conf or me a var iação da dist ância ent r e a f lange de eixo de acionament o e o bloco de cilindr os. Uma j unt a univer sal liga o bloco de cilin- dr os ao eixo mot or , par a mant er o alinhament o e assegur ar que as duas unidades gir em simult aneament e. Por ém, não t r ansmit e f or ça, mas aument a ou diminui a r ot ação do conj unt o de cilindr os super ando a r esist ência, quando esse gir a numa car caça cheia de óleo. A

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Dimensionament o – Uma r egr a pr át ica de dimensionament o de r eser vat ór io é f azer com que o seu volume sej a igual ou maior a t r ês vezes a vazão da(s) bomba(s) que aliment a(m) o sist ema. Por exemplo, sej a um sist ema hidr áulico qualquer que possua uma bomba que f or nece uma vazão de 22,71 l/ min (6 galões por minut o), o volume mínimo desse r eser vat ór io dever á ser de: 22,71 x 3 = 68,13 lit r os (18 galões.). Essa r egr a, ent r et ant o, nem sempr e pode ser aplicada, pois em sist emas mais complexos, com muit os cilindr os e linhas de t r ansmissões gr andes, devemos est udá-los como se f osse um "caso par t icular ", levando sempr e em consider ação que não podemos t er nem f luido a menos ou a mais.

Resf r iament o do f luido – A ger ação de calor em um sist ema hidr áulico pode ser devida a vár ios f at or es.  Per das mecânicas na bomba ou mot or hidr áulico;  Rest r ições na linha devido a cur vas mal elabor adas ou int r odução de válvulas, t ais como r egulador as de pr essão e vazão;  Válvulas mal dimensionadas e válvulas que per mit am uma vazão máxima menor do que aquela exigida pelo sist ema;  Manif olds com excesso de válvulas;  Fr icção nas vedações int er nas dos cilindr os, et c.

Gr ande quant idade desse calor ger ado pelo sist ema é levado par a o r eser vat ór io, at r avés do pr ópr io f luxo de f luido.

De acor do com a complexidade do cir cuit o hidr áulico, esse calor pode ser dissipado apenas at r avés das par edes dos cilindr os e da t ubulação e, pr incipalment e, no r eser vat ór io. Em cont at o com as par edes do t anque, o calor do f luido é t r ocado at r avés da condução e r adi- ação, pois o calor e t r ansmit ido de um cor po mais quent e, nesse caso, o f luido, ao mais f r io, o ar.

Um f at or impor t ant e a ser levado em consider ação é de nunca se colocar o dut o de r et or no pr óximo do dut o de sucção, pois o f luido que r et or na ao r eser vat ór io volt a imediat ament e par a o cir cuit o hidr áulico, sem ef et uar a t r oca de calor. Como conseqüência, t er emos um sist ema super aquecido e em pouco t empo o equipament o ent r ar á em pane.

Um ar t if ício muit o usado e nor malizado pela NFPA, e a int r odução de uma chicana ver t ical, que obr iga a cir culação do f luido. Q uando do r et or no f luido, o mesmo é obr igado a per cor r er por duas vezes o compr iment o do r eser vat ór io par a chegar ao dut o de sucção. Ao per cor r er t odo esse caminho, o calor cont ido no f luido vai se dissipando da f or ma como vimos ant er ior ment e.

Dependendo da necessidade, int r oduzimos um maior númer o de chicanas ver t icais par a f or çar mais a cir culação do f luido aument ando a t r oca do calor pelo f enômeno da convecção. Q uando não conseguimos uma boa t r oca de calor e r edução de t emper at ur a a um nível sat isf at ór io, devemos usar um t r ocador de calor.

Pr ecipit ação de impur ezas – Q uando o f luido r et or na par a o r eser vat ór io, sua velocidade pode decr escer de 304,80 cm/ s (10 f t / s) at é um valor bem baixo. Dessa manieir a, se t or na f ácil a pr ecipit ação das impur ezas no f undo do t anque. Essas impur ezas pr ecipit adas f or mam uma espécie de bor r a que ser ia um meio t er mo ent r e o pixe asf ált ico e um óleo suj o de alt a viscosidade. Par a ef et uar mos essa limpeza no moment o da t r oca do f luido, devemos nos munir de um j at o de óleo diesel a alt a pr essão e t ecidos limpos que não solt em f iapos.

Cir culação int er na de ar – Todo r eser vat ór io hidr áulico deve possuir um r espir o na base super ior. Q uando succionamos f luido par a o sist ema, o nível decr esce e aquele espaço ant es ocupado pelo f luido deve ser ocupado por alguma out r a coisa, pois, do cont r ár io, t er íamos a f or mação de uma

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pr essão negat iva (Pr essão int er na < Pr essão at mosf ér ica) e não conseguir íamos succionar o f luido do r eser vat ór io. Q uando ocor r e o r et or no do f luido ao r eser vat ór io, o nível elevar -se-á novament e e t er emos de desocupar algum espaço par a que isso ocor r a, pois do cont r ár io, t er íamos uma cont r apr essão na linha de r et or no. Em out r as palavr as, a pr essão int er na do r eser vat ór io dever á ser sempr e igual a pr essão at mosf ér ica, excet uando-se, evident ement e, o caso de t er mos um r eser vat ór io pr essur izado.

Esse espaço deve ser ocupado ou desocupado pelo ar at mosf ér ico, e assim f ica evident e a ut ilização do r espir o.

Um out r o f at or impor t ant e a ser levado em cont a e o f at o de que, o f luido quando r et or na ao r eser vat ór io pode absor ver ar , devido a moviment ação da super f ície livr e, que deve ser eliminado par a que sej am evit ados pr oblemas na sucção. Essa desaer ação só pode ser f eit a at r avés do escape do ar cont ido nas bolhas de espuma, e esse escape é f eit o pelo r espir o.

2.4 - VÁLVULAS CONTROLADORAS DE PRESSÃO

As válvulas cont r olador as de pr essão t êm f unções t ais como limit ar a pr essão máxima de um sist ema, r egular a pr essão r eduzida em cer t as par t es do cir cuit o, e out r as at ividades que envol- vam mudanças na pr essão de oper ação. A base de oper ação dessas válvulas é um equilíbr io ent r e pr essão e f or ça de mola. A maior ia é de posicionament o inf init o; ist o é, a válvula pode assumir vár ias posições ent r e a de t ot alment e f echada e a de t ot alment e aber t a, dependendo da vazão e da dif er ença de pr essão.

As válvulas cont r olador as de pr essão são usualment e chamadas por suas f unções pr imár ias, ou sej a, válvula de segur ança, de seqüência, de f r enagem et c. Elas são classif icadas pelo t ipo de conexões, pelo t amanho e pela f aixa de pr essão de t r abalho.

2. 4. 1 - Válvula de Segurança ou de Alívio A válvula de segur ança est á pr esent e em pr at icament e t odos os sist emas hidr áulicos. É uma válvula nor malment e f echada, sit uada ent r e a linha de pr essão (saída da bomba) e o r eser vat ór io. Sua f unção é a de limit ar a pr essão no sist ema a um aj ust e máximo pr é-det er minado, pelo desvio de uma par t e ou de t oda a vazão da bomba ao t anque quando o aj ust e da válvula é alcançado.

Válvula de Segur ança Simples ou de ação dir et a

Uma válvula de segur ança simples ou de ação dir et a pode ser nada mais que uma esf er a ou pist ão segur a no assent o do cor po, por uma mola f or t e. Enquant o a pr essão na ent r ada não f or suf icient e par a vencer a f or ça da mola, a válvula per manece f echada. Q uando se alcança a pr essão aj ust ada, a esf er a ou o pist ão são deslocados de sua sede per mit indo que o f luxo passe par a o t anque enquant o a pr essão f or mant ida. Na maior ia dessas válvulas exist e um par af uso de aj ust e par a var iar a t ensão da mola. Assim a válvula pode ser r egulada par a abr ir a qualquer pr essão dent r o da f aixa especif icada.

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2. 4. 2 - Válvula Redut ora de Pressão As válvulas r edut or as de pr essão são cont r olador as de pr essão nor malment e aber t as, ut ilizadas par a mant er pr essões r eduzidas em cer t os r amos de um sist ema. As válvulas são at uadas pela pr essão de saída, que t ende a f echá-la quando é at ingido o aj ust e ef et uado, evit ando assim, um aument o indesej ável de pr essão. As válvulas r edut or as podem ser ação dir et a ou oper adas por pilot o (ação indir et a).

Válvula Redut or a de Pr essão de Ação Dir et a

Essa válvula usa um car r et el acionado por uma mola, que cont r ola a pr essão de saída. Se a pr essão na ent r ada f or menor que o aj ust e da mola o líquido f luir á livr ement e da ent r ada par a a saída. Uma passagem int er na ligada à saída da válvula t r ansmit e a pr essão de saída ao car r et el cont r a a mola.

Q uando a pr essão na saída se eleva ao aj ust e da mola, o car r et el se move bloqueando par cialment e o pór t ico de saída. Apenas um f luxo suf icient e par a mant er o aj ust e pr é-f ixado passa par a a saída. Se a válvula f echa complet ament e, o vazament o at r avés do car r et el poder ia aument ar a pr essão no cir cuit o pr incipal. Ent r et ant o, um dr eno cont ínuo ao t anque f az com que a válvula se mant enha ligeir ament e aber t a evit ando um aument o de pr essão além do aj ust e da válvula. A válvula t em uma passagem separ ada par a conduzir est e vazament o ao t anque.

2.5 - CONTROLES DE VOLUME

As válvulas cont r olador as de volume ou de vazão são usadas par a r egular a velocidade. É sabido que a velocidade de um at uador depende da quant idade de óleo a ele bombeada por unidade de t empo. É possível r egular o f luxo com uma bomba de deslocament o var iável, por ém em muit os cir cuit os é mais pr at ico usar uma bomba de deslocament o f ixo e r egular o f luxo com uma válvula de cont r ole de vazão.

Mét odos de Cont r ole de Fluxo

Exist em 3 maneir as de se aplicar válvulas cont r olador as de f luxo par a cont r olar as velocidades de at uador es: "Met er -in", cont r ole de f luxo na ent r ada do at uador. "Met er -out ", cont r ole de f luxo na saída do at uador e "Bleed-of f ", uma sangr ia da linha de pr essão ao t anque (der ivação).

Cont r ole na Ent r ada Nest a oper ação, a válvula cont r olador a de vazão é colocada ent r e a bomba e o at uador. Dest a maneir a, est a válvula cont r ola a quant idade de f luido que ent r a no at uador. A vazão da bomba que sobr a, ist o é, a quant idade de óleo além da cont r olada, é desviada par a o t anque at r avés da válvula de segur ança.

UM VAZAMENTO MANTÉM A VÁLVULA LI GEI RAMENTE ABERTA

SAÍ DA ENTRADA

A MOLA MATÉM A PASSAGEM VÁLVULA ABERTA

DRENO

Educação Prof issional 19

Esse mét odo é bem pr eciso e usado em aplicações onde a car ga sempr e r esist e ao moviment o do at uador , t al como levant ando uma car ga por um cilindr o ver t ical ou ent ão empur r ando uma car ga numa velocidade cont r olada.

Cont r ole na Saída Esse cont r ole é usado onde a car ga t ende a f ugir do at uador ou deslocar -se na mesma dir eção dest e (car ga negat iva). A válvula é inst alada de f or ma a r est r ingir o f luxo de saída do at uador.

Cont r ole em desvio Nest a aplicação, a válvula é colocada na linha de pr essão por uma conexão "T" e a velocidade do at uador é cont r olada pelo desvio de par t e da vazão da bomba par a o t anque.

A vant agem dessa aplicação é que a bomba oper a a pr essão necessár ia par a o t r abalho, pois o f luxo em excesso volt a par a o t anque at r avés da válvula cont r oaldor a de vazão e não at r avés da válvula de segur ança. A desvant agem desse sist ema est á na menor pr ecisão de cont r ole, pois o f luxo r egulado indo ao t anque e não ao at uador , t or na est e últ imo suj eit o às var iações do deslocament o da bomba, conf or me a f lut uação das car gas. Est e cir cuit o não deve ser aplicado onde a car ga t ende a f ugir no mesmo sent ido que o moviment o do pist ão.

2. 5. 1 - Tipos de Válvulas São duas as cat egor ias básicas par a válvulas cont r olador as de f luxo: Com compensação à pr essão e sem compensação à pr essão. A últ ima é usada onde as pr essões per manecem f ixa ou ent ão uma válvula de agulha var iável, por ém exist em unidades mais sof ist icadas que incor por am uma válvula de r et enção par a o r et or no livr e do f luxo. O uso de válvulas cont r olador as de vazão sem compensacão à pr essão é limit ado, uma vez que o f luxo at r avés de um or if ício é pr opor cional à r aiz quadr ada da queda de pr essão at r avés do mesmo. I st o signif ica que qualquer mudança na car ga af et ar á a velocidade.

As cont r olador as de f luxo com compensação à pr essão são classif icadas como t ipos de "r est r ição" e de "by-pass". Ambos os t ipos ut ilizam um compensador ou hidr ost at o par a mant er uma queda de pr essão const ant e, at r avés de uma r est r ição r egulável.

ENTRADA DA VAZÃO A SER CONTROLADA

PARAFUSO DE AJUSTE VÁLVULA DE RETENÇÃO

FLUXO LIVRE NESTA DIREÇÃO