Universidade São Judas Tadeu Engenharia de Produção Automação Hidráulica Bruno Góes Danilo Tanaka Felipe Vicente Rodrigo Paulo Thiago Dalla Professor Carlos Alberto Pegollo

Sumário Introdução Definição de Sistema Hidráulico Classificação dos sistemas hidráulicos Esquema geral de um sistema hidráulico Vantagens e desvantagens Comparação com outros meios Fluídos Hidráulicos Classificação dos Circuitos Hidráulicos Aplicações

Introdução O que é hidráulica? Divisões da hidráulica Todas as leis e comportamentos relativos à água ou outro fluido, ou seja, o estudo das características e uso dos fluidos sob pressão. Divisões da hidráulica - Estacionária: Máquinas de produção e montagem, linhas de transferência, prensas, máquinas de injeção e moldagem, pontes rolantes, etc. - Móbil: Equipamentos de construção, sistemas basculantes, plataformas elevadoras, máquinas de transporte e elevação e equipamentos agrícolas.

Definição de sistema hidráulico Conjunto de elementos físicos associados que, utilizando um fluido como meio de transferência de energia que permite a transmissão e o controle de força e movimento.

Classificação dos sistemas hidráulicos De acordo com a pressão: - Baixa, média, média alta, alta e extra-alta pressão. De acordo com a aplicação: - Contínua ou intermitente. De acordo com o tipo de bomba: - Vazão constante ou variável. De acordo com o controle de direção: - Sistemas de uma via (válvulas) ou de duas vias (bombas reversíveis)

Esquema geral de um sistema hidráulico Sistema gerador Sistema de distribuição e controle Sistema de aplicação de energia Sistema de distribuição e controle Sistema de aplicação de energia Sistema gerador Transmissão Transmissão

Vantagens e Desvantagens - Transmissão de grandes forças usando pequenos componentes e fácil instalação. - Posicionamento preciso. - Capacidade de vencer a inércia de grandes cargas. - Operação suave e com facilidade de inversão de movimento. - Dissipação favorável de calor. - Autolubrificados. Desvantagens: - Elevado custo inicial em comparação com sistemas mecânicos ou elétricos. - Poluição do meio ambiente por desperdício de óleo – perigo de fogo ou acidentes. - Sensível à sujeira. - Perigo resultante de pressão excessiva. - Dependência da temperatura (mudança na viscosidade do fluído hidráulico). - Fator de eficiência desfavorável. - Perda por vazamentos internos em todos os componentes. - Perda por atritos.

Comparação da hidráulica com outros meios Energia Hidráulica Elétrica Pneumática Transmissão Limitada e muito cara Bem rápida e longas distâncias Limitada e lenta Distância para transmissão de energia Até aprox. 100m Praticamente s/ limites Até aprox. 1000m Custos de energia Alta - 1 Baixa – 0,25 Muito alta – 2,5 Estabilidade Alta Valores bons podem ser atingidos Baixa Movimento de Rotação Alto torque e baixa velocidade alta eficiência Alta velocidade e ineficiente Forças F < 3000 KN Muito altas F< 30 KN Proteção contra sobrecarga Excelente Não tão boa Vel. de operação v = 0,5 m/s Imediata  v = 2 m/s

Fluidos Hidráulicos Transferem energia entre os componentes do sistema. Aplicações: - Transferência de pressão; - Lubrificação das partes móveis dos elementos; - Resfriamento; - Amortecimento de oscilações; - Proteção contra corrosão; - Transmissão de sinais.

Classificação dos Circuitos Hidráulicos Circuito de atuação Válvula direcional Cilindro Motor Circuito de unidade de potência Reservatório Bomba Válvula de alívio

Válvulas Válvulas Direcionais Controladoras de vazão (velocidade) Controladoras de pressão (força)

Cilindros Cilindros hidráulicos transformam trabalho hidráulico em energia mecânica linear, a qual é aplicada a um objeto resistivo para realizar trabalho.

Motor hidráulico O motor hidráulico é um atuador rotativo, o qual tem por função básica converter a energia hidráulica em energia mecânica rotativa.

Reservatório As funções do reservatório são basicamente o armazenamento do fluído e seu resfriamento.

Bombas Acionamento alternativo De pistões Acionamento rotativo: De engrenagens De palhetas Centrifugas

Sistema hidráulico básico Válvula controle de fluxo Válvula de Alívio Motor Atuador Válvula direcional Reservatório

Aplicações A hidráulica está presente em todos os setores industriais. Amplas áreas de automatização foram possíveis com a introdução de sistemas hidráulicos para controle de movimentos.

Máquina Injetora de Plástico Controle de velocidade e direção Controle da força de fechamento do molde

Aeronaves Sistemas hidráulicos para suportar às grandes forças em que são submetidos e maior exigência de precisão.

Máquinas Agrícolas e Escavadeiras Aplicação hidráulica em acionamento, direção e posicionamento de implementos.

Prensas Hidráulicas Funcionamento conforme o princípio de Pascal (multiplicação da força). Usada em diversos ramos industriais.

Válvula Termostática Mantém motores em temperatura controlada.

Sistemas de Elevação Levantamento de cargas diversas.

Sistema de Freios Força aplicada no pedal transmitida aos freios por meio de fluidos.

Braço Mecânico Hidráulico Utilização em robôs robustos ou com grande exigência de força em operação.

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