HDP 62 Hidráulica e Pneumática - Vazão volumétrica e velocidade média do escoamento Prof. Eduardo Makoto Suzuki 1

Vazão volumétrica (Q) É a quantidade de fluido medida em volume que escoa por um duto por unidade de tempo. Q: vazão volumétrica [L³/t] V: volume [L³] Dt: tempo para escoar o volume de fluido [t] 2

Velocidade média do escoamento (v) É a velocidade do escoamento baseada na vazão volumétrica. v: velocidade média do escoamento [L/t] A: área da seção transversal do escoamento [L²] 3

Exemplo 1 Para abastecer um balde de 20L com água, inicialmente vazio, cronometrou-se o tempo de 25s. Qual a vazão volumétrica da água que escoa pelo duto que abasteceu o balde de água? Sabendo o valor da vazão volumétrica acima, calcular o tempo que o mesmo escoamento levaria para abastecer um reservatório de 1 m³? 4

Exemplo 2 Calcular a vazão volumétrica do fluido utilizado para avançar a haste do atuador. Considerando o câmara abaixo do atuador como um cilindro, o diâmetro do êmbolo é de 125mm e o curso total da haste é de 500mm. O tempo para o ciclo de avanço é de 12s.

Exemplo 3 Calcular a velocidade média do movimento de avanço da haste do Exemplo 2.

Força Teórica ou Força de Avanço (Fa) Fa=P x A P: pressão do fluido. A: área da seção transversal em contato com o fluido pressurizado. A força exercida pelo ar comprimido no êmbolo.

Força de Projeto (Fp) ou Força Efetiva Esforço necessário a ser realizado pelo atuador para realizar um trabalho.

Fator de correção de força (f) Relação entre a força de avanço e a força de projeto: f= Fa / Fp FIALHO, A. B. Automação pneumática: projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 6. ed. São Paulo: Érica, 2007

Escolha do diâmetro do atuador cilíndrico de simples ação segundo o fator de correção de força É necessário escolher o diâmetro de um atuador pneumático (P=6bar) para realizar um de modo lento e com carga aplicada sobre todo o curso de avanço. O esforço necessário é para elevar uma carga de 5000N. Calcular o diâmetro mínimo do êmbolo do atuador e selecionar entre os modelos abaixo: Ø 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160 e 200 mm

Bibliografia FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação pneumática: projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 6. ed. São Paulo: Érica, 2007 11