EBAH - Apostila Parker Hidrulica

TecnologiaHidrulicaIndustrial

Apostila M2001-1 BRJulho 1999

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Tecnologia Hidrulica Industrial

Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.Jacare, SP - Brasil

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COPYRIGHT by Parker Hannifin Corporation

TecnologiaHidrulica Industrial


2 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.Jacare, SP - Brasil

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Apresentao

Para incentivar, ampliar e difundir as tecnologias de automao industrial da Parker Hannifin,numa gama to ampla de aplicaes, foi criada, na Parker Jacare, a Parker Training.H mais de 26 anos treinando profissionais em empresas, escolas e universidades, a ParkerTraining vem oferecendo treinamento tcnico especializado e desenvolvendo material didticodiversificado e bem elaborado, com o intuito de facilitar a compreenso.Com instrutores qualificados, esse projeto pioneiro na rea de treinamento em automaoindustrial no Brasil, e colaborou para a formao de mais de 25 mil pessoas, em aproximadamente4 mil empresas, atravs de cursos e materiais reconhecidos pelo contedo tcnico e qualidadede ensino.Para alcanar tais nmeros e continuar a atender seus clientes, de forma cada vez melhor, comuma parceria cada vez mais forte, os profissionais da Parker Training se dedicam a apresentarsempre novos conceitos em cursos e materiais didticos.So ministrados cursos abertos ou in company em todo o pas, atravs de instrutores prpriosou de uma rede de franqueados, igualmente habilitada e com a mesma qualidade de treinamento.Os cursos oferecidos abrangem as reas de Automao Pneumtica/Eletropneumtica,Manuteno de Equipamentos Pneumticos/Hidrulicos, Tcnicas de Comando Pneumtico,Controladores Lgicos Programveis e Hidrulica/Eletrohidrulica Industrial com controleproporcional.So oferecidos tambm programas de treinamento especial com contedo e carga horria deacordo com as necessidades do cliente, empresa ou entidade de ensino.Faz parte dos nossos cursos uma grande gama de materiais didticos de apoio, que facilita eagiliza o trabalho do instrutor e do aluno: transparncias, componentes em corte, smbolosmagnticos, apostilas e livros didticos ligados s tcnicas de automao, gabaritos para desenhode circuitos, fitas de vdeo, software de desenho e simulao de circuitos pneumticos ehidrulicos, alm de bancadas de treinamento para realizao prtica destes circuitos.

Parker Training



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ndice

1. Introduo ...................................................................................................................................................... 4

2. Conceitos Bsicos ......................................................................................................................................... 5

3. Transmisso Hidrulica de Fora e Energia ................................................................................................. 9

4. Fluidos, Reservatrios e Acessrios ........................................................................................................... 13

5. Mangueiras e Conexes .............................................................................................................................. 28

6. Bombas Hidrulicas ..................................................................................................................................... 36

7. Vlvulas de Controle de Presso ................................................................................................................ 59

8. Vlvulas de Controle Direcional .................................................................................................................. 72

9. Vlvulas de Reteno .................................................................................................................................. 86

10. Vlvulas Controladoras de Fluxo (Vazo) ................................................................................................... 89

11. Elemento Lgico (Vlvulas de Cartucho) .................................................................................................... 98

12. Atuadores Hidrulicos ............................................................................................................................... 104

13. Acumuladores Hidrulicos ......................................................................................................................... 120

14. Simbologia ................................................................................................................................................. 124

15. Circuitos Hidrulicos Bsicos .................................................................................................................... 132



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1. IntroduoCom a constante evoluo tecnolgica, tem-se no mercado a intensa necessidade de se desenvolverem tcnicasde trabalho que possibilitem ao homem o aprimoramento nos processos produtivos e a busca da qualidade.Para se buscar a otimizao de sistemas nos processos industriais, faz-se o uso da juno dos meios de transmissode energia, sendo estes:

MecnicaEltricaEletrnicaPneumticaHidrulica

Experincias tm mostrado que a hidrulica vem se destacando e ganhando espao como um meio de transmissode energia nos mais variados segmentos do mercado, sendo a Hidrulica Industrial e Mbil as que apresentam ummaior crescimento.

Porm, pode-se notar que a hidrulica est presente em todos os setores industriais. Amplas reas de automatizaoforam possveis com a introduo de sistemas hidrulicos para controle de movimentos.

Para um conhecimento detalhado e estudo da energia hidrulica vamos inicialmente entender o termo Hidrulica.O termo Hidrulica derivou-se da raiz grega Hidro, que tem o significado de gua, por essa razo entendem-se porHidrulica todas as leis e comportamentos relativos gua ou outro fluido, ou seja, Hidrulica o estudo dascaractersticas e uso dos fluidos sob presso.



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Para compreendermos a hidrulica e suas aplicaes,se faz necessrio o conhecimento bsico de conceitosfsicos.

ForaFora qualquer influncia capaz de produzir umaalterao no movimento de um corpo. Temos comounidade de medida de fora o NEWTON (N).

ResistnciaA fora que pode parar ou retardar o movimento deum corpo uma resistncia. Exemplos de resistnciaso: o atrito e a inrcia.

O Atrito como Resistncia

A resistncia por atrito ocorre sempre que dois objetosestejam em contato e que as suas superfcies semovam uma contra a outra.

EnergiaUma fora que pode causar o movimento de um corpo energia.

A Inrcia como Energia

A inrcia, sendo a relutncia de um corpo a umaalterao no seu movimento, pode tambm serenergia. Um corpo em movimento exibe uma relutnciaao ser parado, e pode assim bater em outro corpo ecausar o seu movimento.Com uma bola de madeira e outra de chumbomovendo-se na mesma velocidade, a bola de chumboexibe uma inrcia maior, desde que mais difcil par-la. A bola de chumbo tem mais energia do que a bolade madeira.

A Inrcia como Resistncia

A inrcia a relutncia de um corpo em aceitar umaalterao no seu movimento.A inrcia est diretamente relacionada quantidadede matria no corpo. Quanto maior a massa ou amatria em um corpo, mais pesado este e,consequentemente, mais difcil mov-lo.

bola de madeira

bola de chumbo

2. Conceitos Bsicos

Bola de chumbo Bola de madeira

resistncia



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Lei da Conservao de EnergiaA lei da conservao de energia diz que a energia nopode ser criada e nem destruda, embora ela possapassar de uma forma outra.

O Estado Cintico da Energia

A energia no estado cintico est em movimento. Elacausa o movimento quando toca a superfcie do objeto.

O Estado Potencial da Energia

Quando no estado potencial a energia est acumulada,ela est pronta e esperando para entrar em ao, paratransformar-se em energia cintica to logo surja aoportunidade.

A energia potencial tem a propriedade de transformar-se em energia cintica por causa do seu constituintefsico, ou da sua posio acima de um certo ponto dereferncia.

Por causa da elevao, a gua contida em uma torrede gua energia potencial. Ela tem a propriedade deescoar por gravidade pela torneira de uma residnciaque estiver em um nvel mais baixo.

A expresso que descreve o trabalho :

Ec =m. v2

2

Ep = m.g.h

Trabalho = fora exercida x distncia do movimento = joule(Nm) (N) (m) (J)

Newton - Metro (Nm)

O Estado de Alterao de EnergiaA energia potencial tem a propriedade de setransformar em energia cintica. E a energia cinticapode ser tambm transformada em energia potencial.A gua na torre energia potencial que se transformaem energia cintica hidrulica na torneira. Esta energiacintica se transforma em energia potencial medidaque se enche um copo.

Trabalho

o movimento de um objeto atravs de uma determinadadistncia.

Temos como unidade para trabalho o:



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Quando aplicamos uma fora de 10 kgf em uma reade 1 cm2, obtemos como resultado uma presso internade 10 kgf/cm2 agindo em toda a parede do recipientecom a mesma intensidade.

Este princpio, descoberto e enunciado por Pascal,levou construo da primeira prensa hidrulica noprincpio da Revoluo Industrial. Quem desenvolveua descoberta de Pascal foi o mecnico Joseph Bramah.

Princpio Prensa Hidrulica

PotnciaA unidade para medir "potncia" o N.m/s. JamesWatt, o inventor da mquina a vapor, quis comparar aquantidade de potncia que a sua mquina poderiaproduzir com a potncia produzida por um cavalo. Pormtodos experimentais, Watt descobriu que um cavalopoderia erguer 250 kgf altura de 30,5 cm em umsegundo, que igual a:

A expresso que descreve potncia :

Definio de PressoPresso a fora exercida por unidade de superfcie.Em hidrulica, a presso expressa em kgf/cm2, atmou bar.

A presso tambm poder ser expressa em psi (poundper square inch) que significa libra fora por polegadaquadrada, abrevia-se lbf/pol2.

Lei de Pascal

A presso exercida em um ponto qualquer de umlquido esttico a mesma em todas as direes eexerce foras iguais em reas iguais.

Vamos supor um recipiente cheio de um lquido, o qual praticamente incompressvel.

Sabemos que:

Portanto:

Temos que a presso, agindo em todos os sentidosinternamente na cmara da prensa, de 10 Kgf/cm2.

Esta presso suportar um peso de 100 Kgf setivermos uma rea A2 de 10 cm2, sendo:

F = P x A

745,7s

N m

Fora exercida x distncia do movimento(N) (m)

Tempo (segundos)HP = x 745

P1 =F1A1

=

10 kgf1 cm2

= 10 kgf/cm2

P =FA

101 cm2 10 cm2

100

2. ...desenvolver umapresso de 10kgf/cm2(10atm) em todos ossentidos dentro desterecipiente

1. Uma fora de 10kgfaplicada em um pistode 1cm2 de rea...

4. As foras so proporcionaiss reas dos pistes

3. ... Esta pressosuportar um peso de100kgf se tivermos umarea de 10cm2

ENTRADA10kgf1cm2

100kgf10cm2= SADA

F = Fora A = rea P = Presso

1. Suponhamos uma garrafa cheia de um lquido,o qual praticamente incompressvel.

2. Se aplicarmos uma fora de 10kgf numa rolhade 1cm2 de rea...

3. ... o resultado ser uma fora de 10kgf em cadacentmetro quadrado das paredes da garrafa.

4. Se o fundo da garrafa tiver uma rea de 20cm2e cada centmetro estiver sujeito a uma forade 10kgf, teremos como resultante uma forade 200kgf aplicada ao fundo da garrafa.



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Portanto:

Podemos considerar que as foras so proporcionaiss reas dos pistes.

Fatores de Conversode Unidades de Presso

F2 = P1 x A2F2 = 10 kgf/cm2 x 10cm2

F2 = 100 kgf

1 atm = 1,0333 kgf/cm21 atm = 1,0134 bar1 atm = 14,697 psi (lbf/pol2)1 atm = 760 mmHg1 kgf/cm2 = 0,9677 atm1 kgf/cm2 = 0,9807 bar1 kgf/cm2 = 14,223 psi (lbf/pol2)1 kgf/cm2 = 736 mmHg1 bar = 0,9867 atm1 bar = 1,0196 kgf/cm21 bar = 14,503 psi (lbf/pol2)1 bar = 759 mmHg1 psi = 0,0680 atm1 psi = 0,0703 kgf/cm21 psi = 0,0689 bar1 psi = 51,719 mmHg

Equivalncia entre Unidadesde Presso

1 atm = 1kgf/cm2 = 1 bar = 14,7 psi~

Podemos considerar:

1 bar = 14,5 psi

Conservao de EnergiaRelembrando um princpio enunciado por Lavoisier,onde ele menciona:

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

Realmente no podemos criar uma nova energia e nemto pouco destru-la e sim transform-la em novasformas de energia.

Quando desejamos realizar uma multiplicao deforas significa que teremos o pisto maior, movidopelo fluido deslocado pelo pisto menor, sendo que adistncia de cada pisto seja inversamenteproporcional s suas reas.O que se ganha em relao fora tem que sersacrificado em distncia ou velocidade.

Quando o pisto de rea = 1 cm2 se move 10 cmdesloca um volume de 10cm3 para o pisto derea = 10 cm2. Consequentemente, o mesmomovimentar apenas 1 cm de curso.

~

`

101 cm2 10 cm2

100

1 cm

10 cm

2. 10 centmetros cbicos delquido movimentaro somente1 centmetro neste pisto.

1. Se o pisto se move 10 centmetros,desloca 10 centmetros cbicos delquido (1cm2 x 10cm = 10cm3).

4. Neste ponto tambm teremosuma energia de 100kgf. cm(1cm x 100kgf).

3. A energia transferida ser igual a10 quilogramafora x 10 centmetrosou 100kgf. cm.



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Antes de trabalhar diretamente com a transmisso deenergia atravs de lquidos, torna-se necessrio revero conceito de hidrulica estudando as caractersticasde um lquido, para depois saber como uma fora setransmite atravs dele.

Lquidos

Lquido uma substncia constituda de molculas.Ao contrrio dos gases, nos lquidos as molculas soatradas umas s outras de forma compacta. Por outrolado, ao contrrio dos slidos, as molculas no seatraem a ponto de adquirirem posies rgidas.

Os Lquidos assumem qualquer forma

O deslizamento das molculas umas sob as outrasocorre continuamente, por isso o lquido capaz detomar a forma do recipiente onde ele est.

Os Lquidos so relativamenteIncompressveis

Com as molculas em contato umas s outras, oslquidos exibem caractersticas de slidos. Os lquidosso relativamente impossveis de serem comprimidos.Uma vez que os lquidos so relativamenteIncompressveis e podem tomar a forma dorecipiente, eles possuem certas vantagens natransmisso de fora.

Transmisso de ForaOs quatro mtodos de transmisso de energia:mecnica, eltrica, hidrulica e pneumtica, socapazes de transmitir foras estticas (energiapotencial) tanto quanto a energia cintica. Quando umafora esttica transmitida em um lquido, essatransmisso ocorre de modo especial. Para ilustrar,vamos comparar como a transmisso ocorre atravsde um slido e atravs de um lquido em um recipientefechado.Energia Molecular

As molculas nos lquidos esto continuamente emmovimento. Elas deslizam umas sob as outras, mesmoquando o lquido est em repouso. Este movimentodas molculas chama-se energia molecular.

Fora Transmitida atravs de um Slido

A fora atravs de um slido transmitida em umadireo. Se empurrarmos o slido em uma direo, afora transmitida ao lado oposto, diretamente.

pisto mvel

slido

3.Transmisso Hidrulica de Fora e Energia

Fora Transmitida atravs de um LquidoSe empurrarmos o tampo de um recipiente cheio delquido, o lquido do recipiente transmitir pressosempre da mesma maneira, independentemente decomo ela gerada e da forma do mesmo.

Funcionamento

Conforme a presso aumenta no sistema, o tubo deBourdon tende a endireitar-se devido s diferenas nasreas entre os dimetros interno e externo do tubo.Esta ao de endireitamento provoca o movimento doponteiro, proporcional ao movimento do tubo, queregistra o valor da presso no mostrador.Os manmetros de Bourdon so instrumentos de boapreciso com valores variando entre 0,1 e 3% daescala total. So usados geralmente para trabalhosde laboratrios ou em sistemas onde a determinaoda presso de muita importncia.

O Manmetro de Ncleo MvelO manmetro de ncleo mvel consiste de um ncleoligado ao sistema de presso, uma mola de retrao,um ponteiro e uma escala graduada em kgf/cm2 oupsi.

Funcionamento

Conforme a presso aumenta, o ncleo empurradocontra a mola de retrao. Este movimento provoca omovimento do ponteiro que est ligado ao ncleo eeste registra o valor da presso no mostradorgraduado. Os manmetros de ncleo mvel sodurveis e econmicos.

Viscosidade

A viscosidade a medida de resistncia ao fluxo dasmolculas de um lquido quando elas deslizam umassobre as outras. uma medida inversa de fluidez.

Ver tabela a seguir

ManmetroO manmetro um aparelho que mede um diferencialde presso. Dois tipos de manmetros so utilizadosnos sistemas hidrulicos: o de Bourdon e o de ncleomvel.

Manmetro de BourdonO tubo de Bourdon consiste de uma escala calibradaem unidades de presso e de um ponteiro ligado,atravs de um mecanismo, a um tubo oval, em formade "C". Esse tubo ligado presso a ser medida.

O tubo tende a endireitar-sesob presso causando arotao do ponteiro

Entrada de presso

Tubo de Bourdon0

1020

30

4050 60

7080

90

100

Pisto

Piv

EntradaArticulao

psig

5000

4000

3000

2000

1000

0



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3. Fazendo-se o escoamentoatravs de um orifcio de tamanhodeterminado...

4. ... o tempo decorrido emsegundos mostra aviscosidade em SUS.

1. Uma quantidade de leo aquecida a uma determinadatemperatura...

2. ... por um banho de leo envolvente.

termmetro

Elemento de aquecimento

SSU.

35 163,7 164,9 70 324,4 326,734 159,2 160,3 69 319,8 322,133 154,7 155,8 68 315,2 317,4

28 132,5 133,4 63 292,1 294,5

25 119,3 120,1 60 278,3 280,2

23 110,7 111,4 58 269,1 270,922 106,4 107,1 57 264,4 266,3

18 89,4 90,1 53 246,0 247,717 85,3 85,9 52 241,4 243,0

10 58,9 59,3 45 209,1 210,59 55,5 55,9 44 204,4 205,9

7 48,8 49,1 42 195,3 196,76 45,6 45,9 41 190,8 192,1

4 39,1 39,4 39 181,8 183,0

Tabela para Converso deViscosidade Cinemtica

ViscosidadeCentistokes

(mm2/s)Viscosidade Saybolt

ViscosidadeCentistokes

(mm2/s)Viscosidade Saybolt

40C 100C 40C 100C

2 32,6 32,9 37 172,7 173,9

5 42,4 42,7 40 186,3 187,6

8 52,1 52,5 43 199,8 201,2

11 62,4 62,9 46 213,7 215,212 66,0 66,5 47 218,3 219,813 69,8 70,3 48 222,9 224,514 73,6 74,1 49 227,5 229,115 77,4 77,9 50 232,1 233,816 81,3 81,9 51 236,7 236,7

19 93,6 94,2 54 250,6 252,320 97,8 98,5 55 255,2 257,021 102,0 102,8 56 259,8 261,6

24 115,0 115,8 59 273,7 274,6

27 128,1 129,0 62 287,5 289,526 123,7 124,5 61 282,9 284,9

29 136,9 137,9 64 296,7 298,830 141,3 142,3 65 301,4 303,531 145,7 146,8 66 306,0 308,132 150,2 151,2 67 310,6 312,8

36 168,2 169,4

Acima de 70 Centistokes a 40C = Centistokes x 4,635 = Saybolt

3 36,0 36,3 38 177,3 178,5

Efeito da Temperatura sobre aViscosidade

Uma garrafa de melado tirada da geladeira apresentauma alta resistncia ao fluxo. Tentar passar esse lqui-do por um funil constitui-se numa operao demorada.Aquecendo-se o melado, faz-se com que ele escoeperfeitamente pelo funil. O aquecimento das molculasdo melado faz com que elas deslizem umas s outrascom maior facilidade. Conforme se aumenta atemperatura de um lquido, a sua viscosidade diminui.

SSUSegundo Saybolt UniversalUma das medidas de viscosidade dos fluidos o SSU- abreviatura de Segundo Saybolt Universal. O pro-fessor Saybolt aqueceu um lquido com volumepredeterminado a uma dada temperatura e fez o lquidopassar por uma abertura de tamanho tambmespecificado. Ele cronometrou o fluxo (em segundos),at que o lquido enchesse um recipiente comcapacidade de 60 mililitros. O resultado foi a medioda viscosidade em SSU.



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Viscosidade gera CalorUm lquido de alta viscosidade, ou seja, de 315 SSU,apresentando maior resistncia ao fluxo, gera maiscalor no sistema do que um lquido de baixa viscosi-dade, digamos, de 100 SSU.Em muitas aplicaes industriais, a viscosidade do leodeve ser de 150 SSU a 38 C.NOTA: Nenhum sistema hidrulico usa fluido de baixaviscosidade. A determinao apropriada da viscosi-dade do fluido para um sistema hidrulico incorporafatores que no sero tratados neste curso.

Velocidade x Vazo

Nos sistemas dinmicos, o fluido que passa pelatubulao se desloca a certa velocidade.Esta a velocidade do fluido, que de modo geral medida em centmetros por segundo (cm/seg.).O volume do fluido passando pela tubulao em umdeterminado perodo de tempo a vazo (Q = V.A),em litros por segundo (l/s).A relao entre velocidade e vazo pode ser vista nailustrao.

A Mudana na Direo do Fluido geraCalor

Em uma linha de fluxo de fluido h gerao de calorsempre que o fluido encontra uma curva na tubulao.O fator gerador do calor o atrito provocado pelochoque das molculas que se deparam com oobstculo da curva.Dependendo do dimetro do cano, um cotovelo de 90pode gerar tanto calor quanto vrios metros de cano.

Para encher um recipiente de 20 litros em um minuto,o volume de fluido em um cano de grande dimetrodeve passar a uma velocidade de 300 cm/s. No tubode pequeno dimetro, o volume deve passar a umavelocidade de 600 cm/s para encher o recipiente notempo de um minuto.Em ambos os casos a vazo de 20 litros/minuto,mas as velocidades do fluido so diferentes.

O Atrito gera Calor

Em um sistema hidrulico, o movimento do fluido natubulao gera atrito e calor. Quanto maior for avelocidade do fluido, mais calor ser gerado.

20 litros

20 litros

300 cm/seg

600 cm/seg

Diferencial de Presso

Um diferencial de presso simplesmente a diferenade presso entre dois pontos do sistema que podeser caracterizado:

1. Por indicar que a energia de trabalho, na forma demovimento de lquido pressurizado, est pre-sente no sistema.

2. Por medir a quantidade de energia de trabalho quese transforma em calor entre os dois pontos.

Na ilustrao o diferencial de presso entre os doispontos, marcados pelos manmetros, de 2 kgf/cm2.

1. A energia de trabalho est se deslocando do ponto1 para o ponto 2.

2. Enquanto est se deslocando entre os dois pontos,2 kgf/cm2 da energia so transformados em energiacalorfica por causa da resistncia do lquido.

manmetro 114 Kg/cm2

manmetro 212 Kg/cm2

300 cm/s

600 cm/s



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Fluido HidrulicoO fluido hidrulico o elemento vital de um sistemahidrulico industrial. Ele um meio de transmisso deenergia, um lubrificante, um vedador e um veculo detransferncia de calor. O fluido hidrulico base depetrleo o mais comum.

por causa de uma reao entre o leo e o oxignio doar. A oxidao resulta em baixa capacidade delubrificao na formao de cido e na gerao departculas 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 corrosoprotegem as superfcies de metal do ataque por cidose material oxidante. Este inibidor forma um filmeprotetor sobre as superfcies do metal e neutraliza omaterial corrosivo cido medida que ele se forma.

Aditivos de Extrema Presso ou Antidesgaste -Estes aditivos so usados em aplicaes de altatemperatura e alta presso. Em pontos localizadosonde ocorrem temperaturas ou presses altas (porexemplo, as extremidades das palhetas numa bombaou motor de palheta).Aditivos Antiespumantes - Os aditivos anti-espumantes no permitem que bolhas de ar sejamrecolhidas pelo leo, o que resulta numa falha dosistema de lubrificao. Estes inibidores operamcombinando as pequenas bolhas de ar em bolhasgrandes que se desprendem da superfcie do fluido eestouram.

Fluidos Resistentes ao FogoUma caracterstica inconveniente do fluido provenien-te do petrleo que ele inflamvel. No segurous-lo perto de superfcies quentes ou de chama. Poresta razo, foram desenvolvidos vrios tipos de fluidosresistentes ao fogo.

Emulso de leo em guaA emulso de leo em gua resulta em um fluido resis-tente ao fogo que consiste de uma mistura de leonuma quantidade de gua. A mistura pode variar emtorno de 1% de leo e 99% de gua a 40% de leo e60% de gua. A gua sempre o elemento dominante.

Fluido Base de Petrleo

O fluido base de petrleo mais do que um leocomum. Os aditivos so ingredientes importantes nasua composio. Os aditivos do ao leo carac-tersticas que o tornam apropriado para uso emsistemas hidrulicos.

ndice de Viscosidade (IV)O ndice de viscosidade um nmero puro que indicacomo um fluido varia em viscosidade quando atemperatura muda. Um fluido com um alto ndice deviscosidade mudaria relativamente pouco com atemperatura. A maior parte dos sistemas hidrulicosindustriais requer um fluido com um ndice deviscosidade de 90 ou mais.Inibidores de Oxidao - A oxidao do leo ocorre

4. Fluidos, Reservatrios e Acessrios

ndice de viscosidade a medida relativa da mudanade viscosidade com a variao de temperatura.

50,00012,0008,000

150

50434140

viscosidade emSUS

0 F 100 F 210 F

2. O leo com IV 50 mais denso a 0 F(-17,5 C).

1. Ambos os leostm a mesmaviscosidade de 100 F(37,5 C).

3. A 210 F (100 C) oleo IV 50 mais fina.

leo com IV 50

leo com IV 90

SSU

a

fino



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Emulso de gua em leoA emulso de gua em leo um fluido resistente aofogo, que tambm conhecido como emulso inverti-da. A mistura geralmente de 40% de gua e 60% deleo. O leo dominante. Este tipo de fluido temcaractersticas de lubrificao melhores do que asemulses de leo em gua.

Fluido de gua-GlicolO fluido de gua-glicol resistente ao fogo uma solu-o de glicol (anticongelante) e gua. A mistura geralmente de 60% de glicol e 40% de gua.

SintticoOs fluidos sintticos, resistentes ao fogo, consistemgeralmente de steres de fosfato, hidrocarbonos clo-rados, ou uma mistura dos dois com fraes de petr-leo. Este o tipo mais caro de fluido resistente aofogo.Os componentes que operam com fluidos sintticosresistentes ao fogo necessitam de guarnies de ma-terial especial.

Reservatrios Hidrulicos

Do que consiste um ReservatrioHidrulicoOs reservatrios hidrulicos consistem de quatroparedes (geralmente de ao); uma base abaulada; umtopo plano com uma placa de apoio, quatro ps; linhasde suco, retorno e drenos; plugue do dreno;indicador de nvel de leo; tampa para respiradouro eenchimento; tampa para limpeza e placa defletora(Chicana).

Funcionamento

Quando o fluido retorna ao reservatrio, a placadefletora impede que este fluido v diretamente linhade suco. Isto cria uma zona de repouso onde asimpurezas maiores sedimentam, o ar sobe superfciedo fluido e d condies para que o calor, no fluido,seja dissipado para as paredes do reservatrio.Todas as linhas de retorno devem estar localizadasabaixo do nvel do fluido e no lado do defletor oposto linha de suco.

A funo de um reservatrio hidrulico conter ouarmazenar o fluido hidrulico de um sistema.

placa de apoio linha desuco

tampa pararespiradouroe enchimento

indicadorde nvelde leo

tampa paralimpeza

placadefletora

linha de drenoplug de dreno

linha de retorno

baseabaulada



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Training

Tipos de ReservatrioOs reservatrios industriais tm uma variedade deestilos, dentre os quais esto os reservatrios emforma de L, os reservatrios suspensos e osreservatrios convencionais.Os reservatrios convencionais so os maiscomumente usados dentre os reservatrios hidrulicosindustriais.Os reservatrios em forma de L e os suspensospermitem bomba uma altura manomtrica positivado fluido.

20,00 160M 310 501

CarcaaABNT

CV Carcaa G FNema

0,50 C56 146 233

Dimenses de Motores (mm)

0,75 D56 165 2811,00 D56 165 2811,50 F56H 165 311

2,00 90S 178 2693,00 90L 178 2944,00 100L 198 3305,00 100L 198 3306,00 112M 223 3477,50 112M 223 347

10,00 132S 262 38512,50 132M 262 42315,00 132M 262 423

Capacidadedo Tanque

(litros)

Srieda

Bomba

Deslocamento(IN3/Rot)

(CM3/Rot)

VazoMxima(GPM)(LPM)

PressoMxima

(psi)(bar)

PotnciaMotor(Cv) A

1800 rpma pressomxima

0,114 0,610 2500 1,51,870 2,310 172

0,168 0,990 2500 32,760 3,750 1720,210 1,290 2500 33,450 4,890 172

0,262 1,660 2500 44,290 6,290 172

20

D05

D11

D09

D07

60

D17

H31

H25

D22

0,440 2,670 2500 66,620 10,120 172

0,522 3,520 2500 7,58,550 13,340 1720,603 4,090 2500 7,59,880 15,500 172

0,754 5,190 2500 1012,350 19,670 172

H3980 0,942 6,560 2500 12,515,440 24,860 172

H49

H62

1,180 8,280 2500 1519,300 31,380 172

1,470 10,400 2500 2024,140 39,420 172

Acimade 80litros

Notas:1) As medidas dos reservatrios podem sofrer uma variao de 1% nas

medidas mencionadas na tabela.2) Os reservatrios de 180 a 500 litros no possuem tampa removvel.3) O reservatrio de 60 litros possui uma janela de inspeo; os reservatrios

de 120 a 500 litros possuem 2 janelas de inspeo.

A B C D EDimenses (mm)Reservatrio

(litros)20 330,0 327,0 430,0 87,5 13,060 400,0 410,0 600,0 114,0 13,080 410,0 473,0 720,0 114,0 13,0

120 490,0 495,0 870,0 114,0 13,0180 620,0 500,0 950,0 114,0250 660,0 550,0 1050,0 114,0300 680,0 600,0 1100,0 114,0400 770,0 600,0 1270,0 114,0500 800,0 700,0 1300,0 114,0

Dimensionamento

convencional

suspenso

em forma de L



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Resfriadores guaO resfriador a gua consiste basicamente de um feixede tubos encaixados num invlucro metlico.Neste resfriador, o fluido do sistema hidrulico geralmente bombeado atravs do invlucro e sobreos tubos que so refrigerados com gua fria.

Resfriadores no Circuito

Os resfriadores geralmente operam baixa presso(10,5 kgf/cm2). Isto requer que eles sejam posicionadosem linha de retorno ou dreno do sistema. Se isto nofor possvel, o resfriador pode ser instalado em sistemade circulao.Para garantir que um aumento momentneo depresso na linha no os danifique, os resfriadores sogeralmente ligados ao sistema em paralelo com umavlvula de reteno de 4,5 kgf/cm2 de presso deruptura.

Resfriadores

Todos os sistemas hidrulicos aquecem. Se oreservatrio no for suficiente para manter o fluido temperatura normal, h um superaquecimento.Para evitar isso so utilizados resfriadores outrocadores de calor, os modelos mais comuns sogua-leo e ar-leo.

Resfriadores a Ar

Nos resfriadores a ar, o fluido bombeado atravs detubos aletados.Para dissipar o calor, o ar soprado sobre os tubos ealetas por um ventilador.Os resfriadores a ar so geralmente usados onde agua no est disponvel facilmente.

M

smbolo de resfriadorgua-leo

entrada de fluidodutoaletas

deresfriamento

tubos

resfriador de ar-leo

smbolo de resfriadorar-leo

tubos

carcaa

resfriador gua-leo



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Training

A contaminao interfere em trs destas funes.Interfere com a transmisso de energia vedandopequenos orifcios nos componentes hidrulicos.Nesta condio, a ao das vlvulas no apenasimprevisvel e improdutiva, mas tambm insegura.Devido viscosidade, atrito e mudanas de direo, ofluido hidrulico gera calor durante a operao dosistema. Quando o lquido retorna ao reservatrio,transfere calor s suas paredes. As partculascontaminantes interferem no esfriamento do lquido,por formar um sedimento que torna difcil atransferncia de calor para as paredes do reservatrio.Provavelmente, o maior problema com a contaminaonum sistema hidrulico que ela interfere nalubrificao.A falta de lubrificao causa desgaste excessivo,resposta lenta, operaes no-sequenciadas, queimada bobina do solenide e falha prematura docomponente.

Os efeitos das partculas podem iniciar um desgaste da

superfcie.

A B

C D

A. As interaes mecnicas de trs corpos podem resultar em interferncia.

B. O desgaste de dois corpos comum em componentes hidrulicos. C. Partculas duras podem criar um desgaste entre trs corpos para gerar mais partculas.

Filtros Hidrulicos

Todos os fluidos hidrulicos contm uma certaquantidade de contaminantes. A necessidade do filtro,no entanto, no reconhecida na maioria das vezes,pois o acrscimo deste componente particular noaumenta, de forma aparente, a ao da mquina. Maso pessoal experiente de manuteno concorda que agrande maioria dos casos de mau funcionamento decomponentes e sistemas causada por contaminao.As partculas de sujeira podem fazer com quemquinas caras e grandes falhem.

A Contaminao Interfere nos FluidosHidrulicosA contaminao causa problemas nos sistemashidrulicos porque interfere no fluido, que tem quatrofunes.

1. Transmitir energia.

2. Lubrificar peas internas que esto em movimento.

3. Transferir calor.

4. Vedar folgas entre peas em movimento.



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A Escala Micromtrica

Um mcron igual a um milionsimo de um metro, outrinta e nove milionsimos de uma polegada. Um nicomcron invisvel a olho nu e to pequeno que extremamente difcil imagin-lo.Para trazer o seu tamanho mais prximo da realidade,alguns objetos de uso dirio sero medidos com o usoda escala micromtrica.Um simples gro de sal refinado mede 100 mcron.O dimetro mdio de um fio de cabelo humano mede70 micra.25 micra correspondem a aproximadamente ummilsimo de polegada.

Clulas Verm. do sangue 8 .0003Bactria 2 .0001

Substncia Microns PolegadasGro de sal refinado 100 .0039

Tamanho Relativo das Partculas

Cabelo Humano 70 .0027Limite mx. de visibilidade 40 .0016Farinha de trigo 25 .0010

Limite de Visibilidade

O menor limite de visibilidade para o olho de 40 mi-cra. Em outras palavras, uma pessoa normal podeenxergar uma partcula que mede 40 micra, nomnimo. Isto significa que, embora uma amostrade fluido hidrulico parea estar limpa, ela no estnecessariamente limpa. Muito da contaminao preju-dicial em um sistema hidrulico est abaixo de 40mcron.

Fluxo

1. Partcula Sedimento (0-5 m) Pequenas Partculas (5 m)

Tipos de Contaminao

2. gua (Livre e Dissolvida)

3. Ar

Sedimento

Elementos Filtrantes

Orifcio de Servo Vlvula 130-450

(engrenagem com a tampa) 0.5-5Servo Vlvulas (carretel com a luva) 1-4

Componente MicronsRolamentos antifrico de

Folga Tpica de Componentes Hidrulicos

rolos e esferas 0.5Bomba de Palheta 0.5-1Bomba de Engrenagem

Rolamentos hidrostticos 1-25Rolamentos de Pisto (pisto com camisa) 5-40Servo Vlvula 18-63Atuadores 50-250

A funo de um filtro remover impurezas do fluidohidrulico.

40 Mcrons



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Isto feito forando o fluxo do fluido a passar por umelemento filtrante que retm a contaminao. Oselementos filtrantes so divididos em tipos deprofundidade e de superfcie.

Elementos de Filtro de Profundidade

Os elementos do filtro de profundidade foram o fluidoa passar atravs de uma espessura aprecivel devrias camadas de material. A contaminao retidapor causa do entrelaamento das fibras e a conse-quente trajetria irregular que o fluido deve tomar.Os papis tratados e os materiais sintticos so usadoscomumente como materiais porosos de elementos defiltro de profundidade.

Direo do Fluxo

Meio filtrante de Profundidade

Elementos do Tipo de Superfcie

Num filtro do tipo de superfcie, um fluxo de fluido temuma trajetria direta de fluxo atravs de uma camadade material. A sujeira retida na superfcie do elementoque est voltada para o fluxo.Telas de arame ou metal perfurado so tipos comunsde materiais usados como elemento de filtro desuperfcie.

Material Eficincia Cap. de Presso Vida no CustoMeio Filtrante de Captura Reteno Diferencial Sistema Geral

Comparao Geral de Meio Filtrante

Fibra de Vidro Alta Alta Moderada Alta Moderadapara alta

Moderada Moderada Alta Moderada BaixaCelulose(papel)

Tela Baixa Baixa Baixa Moderada Moderadapara alta

Construo tpica da fibra de vidro grossa (100x)

Construo tpica da fibra de vidro fina (100x)

Superfcie do Meio Filtrante

74 m



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Tipo de Filtragem pela Posio noSistema

O filtro a proteo para o componente hidrulico.Seria ideal que cada componente do sistema fosseequipado com o seu prprio filtro, mas isso no economicamente prtico na maioria dos casos. Parase obterem melhores resultados, a prtica usual colocar filtros em pontos estratgicos do sistema.

Filtros de SucoExistem 2 tipos de filtro de suco:

Filtro de Suco Interno:So os mais simples e mais utilizados. Tm a formacilndrica com tela metlica com malha de 74 a 150mcrons, no possuem carcaa e so instalados dentrodo reservatrio, abaixo, no nvel do fluido. Apesar deserem chamados de filtro, impedem apenas apassagem de grandes partculas (na lngua inglesa sochamados de strainer, que significa peneira).

filtro de suco internoM

Vantagens:

1. Protegem a bomba da contaminao doreservatrio.

2. Por no terem carcaa so filtros baratos.

Desvantagens:

1. So de difcil manuteno, especialmente se ofluido est quente.

2. No possuem indicador.

3. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar abomba se no estiverem dimensionados correta-mente,ou se no conservados adequadamente.

4. No protegem os elementos do sistema das part-culas geradas pela bomba.

Filtro de Suco ExternoPelo fato de possurem carcaa estes filtros soinstalados diretamente na linha de suco fora doreservatrio. Existem modelos que so instalados notopo ou na lateral dos reservatrios. Estes filtrospossuem malha de filtragem de 3 a 238 mcrons.

Mfiltro de suco externo



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Training

Vantagens:

1. Filtram partculas muito finas visto que a presso do sistema pode impulsionar o fluido atravs do elemento.

2. Pode proteger um componente especfico contra operigo de contaminao por partculas.

Desvantagens:

1. A carcaa de um filtro de presso deve ser projeta-da para alta presso.

2. So caros porque devem ser reforados parasuportar altas presses, choques hidrulicos ediferencial de presso.

Filtro de Linha de Retorno

Est posicionado no circuito prximo do reservatrio.A dimenso habitualmente encontrada nos filtros deretorno de 5 a 40 mcrons.

Vantagens:

1. Protegem a bomba da contaminao do reservatrio.

2. Indicador mostra quando o elemento est sujo.3. Podem ser trocados sem a desmontagem da linha de suco do reservatrio.

Desvantagens:

1. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar abomba se no estiverem dimensionados correta-mente,ou se no conservados adequadamente.

2. No protegem os elementos do sistema das part-culas geradas pela bomba.

Filtro de Presso

filtro de presso

MM

M

filtro de linha de retorno

Um filtro de presso posicionado no circuito, entre abomba e um componente do sistema.A malha de filtragem dos filtros de presso de 3 a 40mcrons.Um filtro de presso pode tambm ser posicionadoentre os componentes do sistema.



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Vantagens:

1. Retm contaminao no sistema antes que elaentre no reservatrio.

2. A carcaa do filtro no opera sob presso plena desistema, por esta razo mais barata do que umfiltro de presso.

3. O fluido pode ter filtragem fina, visto que a pressodo sistema pode impulsionar o fluido atravs doelemento.

Desvantagens:

1. No h proteo direta para os componentes docircuito.

2. Em filtros de retorno, de fluxo pleno, o fluxo quesurge da descarga dos cilindros, dos atuadores edos acumuladores pode ser considerado

quando dimensionado.

3. Alguns componentes do sistema podem ser afeta-dos pela contrapresso gerada por um filtro deretorno.

Ambos os filtros de presso e retorno podem serencontrados em uma verso duplex. Sua mais notvelcaracterstica a filtragem contnua, que feita comduas ou mais cmaras de filtro e inclui o valvulamentonecessrio para permitir a filtragem contnua eininterrupta. Quando um elemento precisa demanuteno, a vlvula duplex acionada, desviandoo fluxo para a cmara do filtro oposta. Assim oelemento sujo pode ser substitudo, enquanto o fluxocontinua a passar pela montagem do filtro.Tipicamente, a vlvula duplex previne qualquerbloqueio de fluxo.

Filtragem Off-Line

Tambm referido como recirculagem, ou filtragemauxiliar, este sistema totalmente independente de umsistema hidrulico principal de uma mquina. A filtragemoff-line consiste de uma bomba, filtro, motor eltrico eos sistemas de conexes. Estes componentes soinstalados fora da linha como um pequeno subsistemaseparado das linhas de trabalho ou includo em um deresfriamento. O fluido bombeado fora do reservatrioatravs do filtro e retorna para o reservatrio em umciclo contnuo. Com este efeito polidor, a filtragemoff-line capaz de manter um fluido em um nvelconstante de contaminao. Como o filtro da linha deretorno, este tipo de sistema adequa-se melhor paramanter a pureza, mas no fornece proteo especficaaos componentes. Uma circulao contnua dafiltragem off-line tem a vantagem adicional de serrelativamente fcil de se adequar em um sistemaexistente que tenha filtragem inadequada. Mais ainda,a manuteno do filtro pode ser feita sem desligar osistema principal. Muitos sistemas se beneficiariamgrandemente de uma combinao de filtros de suco,presso, retorno e off-line.

SistemaHidrulico ouLubrificante Existente

Bomba

FiltroOff-line

ResfriadorOpcional

Respiros

Montagem de Filtro Duplex

Filtro Duplex



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Training

Comparativo dos Tipos de Filtros e Localizaes

Localizao Vantagens Desvantagensdo Filtro

Succo ltima chance de proteo Deve usar meio filtrante(Montado bomba. relativamente aberto e/ouexternamente) carcaa grande, para

manter a queda de pressobaixa devido s condiesda entrada da bomba.

Muito mais fcil de se fazer Custo relativamente alto.manuteno do que o de No protege os compo-tela no fundo do reservatrio. nentes ps-bomba dos sedi-

mentos do desgaste dabomba.

Pode no ser adequadopara bombas com volumesmuito variveis.

Proteo mnima do sistema.

Presso Proteo especfica dos A carcaa relativamentecomponentes. cara porque deve suportar

Contribui para todo o nvel a total presso do sistema.de limpeza do sistema. No captura os sedimentos

Pode usar elementos de do desgaste dos componentesfiltro de alta eficincia e em trabalho do ladofiltragem fina. ps-filtro.

Captura dos sedimentos dodesgaste da bomba.

Retorno Captura dos sedimentos do Sem proteo para a conta-desgaste dos componentes minao gerada pela bomba.e sujeira entrando atravs O aumento repentino doda vedao gasta da haste fluxo da linha de retornoantes que entre no reservatrio. pode reduzir o desempenho

Menores faixas de presso do filtro.resultam em menores custos. Sem proteo direta do

Pode ser na linha ou no tanque componente.para facilitar instalao. Custo relativo inicial alto.

Off-Line "Polimento" contnuo do fluido Custo relativo inicial alto.do sistema hidrulico principal, Requer espao adicional.mesmo se o sistema estiver Sem proteo direta aoparado. componente.

Possibilidade de manutenosem parada do sistema central.

Os filtros no so afetados peloaumento repentino do fluxo,permitindo tima vida e desem-penho para o elemento.

A linha de descarga pode serdirecionada para a bomba dosistema central para fornecersuperdescarga com fluidolimpo e refrigerado.

Nveis de pureza podem serobtidos e manuseadoscom preciso.

A refrigerao do fluido podeser facilmente incorporada.

Efeito de Vazo sobre a Performance daFiltrao Off-Line

.01

.1

23/21/18

20/18/1519/17/14

18/16/1316/14/12

15/13/10

- Para filtros Razo Beta com mni-mo de Razo (10)= 75

- (Nmero de partculas > 10 microns entrando por minuto)

- Fonte baseado no Fitch, E.C. Fluid Contamination Control, FES, Inc. Stillwater, Oklahoma, 1988

Nm

ero

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artc

ulas

por

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10

0 GPM

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102

103

103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012

104

105

106

Razo de Contaminao



Training

medida que o elemento filtrante obstrudo pelacontaminao, cresce a presso requerida paraempurrar o fluido atravs do elemento. Quando odiferencial de presso atravs do elemento filtrante,bem como atravs do pisto, suficientemente grandepara vencer a fora da mola, o pisto se mover e ofluido passar em volta do elemento.A vlvula by pass um mecanismo prova de falhas.Num filtro de suco, a by pass limita o diferencial depresso mxima sobre o filtro se ele no estiver limpo.Isto protege a bomba. Se um filtro de linha de retorno,ou de presso, no estiver limpo, a by pass limitar odiferencial de presso mxima, de modo que a sujeirano seja empurrada atravs do elemento. Destamaneira, a by pass protege o filtro.O elemento decisivo, portanto, para o desempenhodo filtro, est centrado na limpeza do elemento filtrante.Para auxiliar, neste particular, um filtro equipado comum indicador.

Indicador de Filtro

Um indicador de filtro mostra a condio de umelemento filtrante. Ele indica quando o elemento estlimpo, quando precisa ser trocado ou se est sendoutilizado o desvio.Um tipo comum de indicador de filtro consiste de umahlice e de um indicador e mostrador, que ligado hlice.

Funcionamento

A operao de um indicador de filtro depende domovimento do pisto de desvio. Quando o elementoest limpo, o pisto do desvio fica completamenteassentado, e o indicador mostra o sinal limpo.Durante o seu movimento, o pisto gira a hlice queposiciona o manmetro em necessita limpeza.

Vlvula de Desvio ("By Pass") do FiltroSe a manuteno do filtro no for feita, o diferencialde presso atravs do elemento filtrante aumentar.Um aumento excessivo no diferencial de presso sobreum filtro, no lado de suco de um sistema, poderprovocar cavitao na bomba.Para evitar esta situao, uma vlvula limitadora depresso de ao direta, ou simples, usada paralimitar o diferencial de presso atravs do filtro de fluxopleno. Este tipo de vlvula limitadora de presso geralmente chamado de vlvula de by pass.Uma vlvula de by pass consiste basicamente de umpisto mvel, da carcaa e de uma mola.

950 psi(66 bar) 0 psi

(0 bar)

1000 psi(69 bar)1000 psi(69 bar)

Filtro(Elementos

Bloqueados)

Medida da V lvula Bypass 50 psi (3.4 bar)

Filtro Bypass Filtro BypassBloqueado

Vazo

filtro indicador

hlice

indicadormostrador

DESVIO

NECESS

ITA

LIMPEZA

LIMPO

LIMPO

Indicador visual e eltrico dacondio do elemento

Conjunto da vlvula de alvio(bypass)

Canal de entrada

Carcaa de presso

Elemento defiltro

Canal desada

Funcionamento

As vlvulas de by pass operam sentindo a diferenada presso.

Na ilustrao o fluido contaminado que vem paradentro do filtro sentido na parte inferior do pisto.A presso do fluido, depois que ele passou atravs doelemento filtrante, sentida no outro lado do pisto,no qual a mola est agindo.



25

Training

Se o elemento de filtro no limpo quando necessrio,o diferencial de presso continuar a crescer. O pistocontinuar a se mover e desviar o fluido. Nesteinstante, ser indicada a condio de desvio.

As mquinas podem estar equipadas com os melhoresfiltros disponveis no mercado, e eles podem estarposicionados no sistema no lugar em que a suaaplicao otimizada; mas, se os filtros no sotrocados quando esto contaminados, o dinheiro gastocom a sua aquisio e sua instalao um dinheiroperdido. O filtro que fica contaminado depois de umdia de trabalho e que trocado 29 dias depois, fornecefluido no filtrado durante 29 dias. Um filtro no podeser melhor do que lhe permite a sua manuteno.

Mtodo de Anlise de FluidoTeste de Membrana

Contador de Partculas Porttil

Anlise de Laboratrio

A anlise do fluido a parte essencial de qualquerprograma de manuteno. A anlise do fluido asseguraque o fluido est conforme as especificaes dofabricante, verifica a composio do fluido e determinaseu nvel de contaminao geral.

Teste de Membrana

O Teste de Membrana no nada mais que umaanlise visual de uma amostra do fluido. Normalmentecompe-se da tomada de uma amostra do fluido e desua passagem por um meio filtrante de membrana.A membrana ento analisada por microscpio paracor e contedo e comparada aos padres ISO. Usandoesta comparao, o usurio pode ter uma estimativa"passa, no-passa" do nvel de pureza do sistema.

Um outro uso do teste de membrana menos comumseria a contagem das partculas vistas atravs domicroscpio. Estes nmeros seriam entoextrapolados para um nvel de pureza ISO.

A margem de erro para ambos os mtodos realmentealta devido ao fator humano.

DESVIO

LIMPO

LIMPO

DESVIO

LIMPO

DESVIO

DESVIO

LIMPO

NECESSITALIMPEZA

NECESS

ITA

LIMPEZ

A

NECESS

ITA

LIMPEZ

ANEC

ESSITA

LIMPEZ

A



Training

Contador de Partculas Porttil Anlise LaboratorialA anlise laboratorial uma viso completa de umaamostra de fluido. A maioria dos laboratriosqualificados oferecer os seguintes testes ecaractersticas como um pacote:

Viscosidade

Nmero de neutralizao

Contedo de gua

Contagem de partculas

Anlise espectromtrica (desgaste dos metais eanlises suplementares reportadas em partes pormilhes, ou ppm)Grficos de tendncia

Foto microgrfica

Recomendaes

Ao tomar-se uma amostra de fluido de um sistema,deve-se tomar cuidado para que a amostra sejarealmente um representativo do sistema. Para isto, orecipiente para o fluido deve ser limpo antes de tomara amostra e o fluido deve ser corretamente extradodo sistema.

H uma norma da National Fluid Power Association(NFPA) para a extrao de amostras de fluidos de umreservatrio de um sistema de fluido hidrulicooperante (NFPAT2.9.1-1972). H tambm o mtododa American National Standard (ANSI B93.13-1972)para a extrao de amostras de fluidos hidrulicos paraanlise de partculas contaminantes. Ambos osmtodos de extrao so recomendados.

Em qualquer caso, a amostra de um fluidorepresentativo a meta. As vlvulas para retirada deamostra devem ser abertas e descarregadas por nomnimo 15 segundos. O recipiente da amostra deveser mantido por perto at que o fluido e a vlvulaestejam prontos para a amostragem. O sistema deveestar a uma temperatura operacional por no mnimo30 minutos antes que a amostra seja retirada.

O mais promissor desenvolvimento na anlise defluidos o contador de partculas a laser porttil. Oscontadores de partculas a laser so comparveis aunidades laboratoriais completas na contagem departculas menores que a faixa de micronagem 2+.Reforos para esta recente tecnologia incluem:preciso, repetio, portabilidade e agilidade. Um testegeralmente leva menos que um minuto.Os contadores de partculas a laser fornecerosomente contagens de partculas e classificaes donvel de pureza. Testes de contedo de gua,viscosidade e anlise espectromtrica poderorequerer uma anlise laboratorial completa.



27

Training

Procedimento para AmostragemPara obter-se uma amostra de fluido para contagemde partculas e/ou anlise envolvem-se passosimportantes para assegurar que voc est realmenteretirando uma amostra representativa. Normalmente,procedimentos de amostragem errneos iro disfararos nveis reais de limpeza do sistema. Use um dosseguintes mtodos para obter uma amostrarepresentativa do sistema.

Para sistemas com uma vlvula deamostragemA. Opere o sistema pelo menos por meia hora.B. Com o sistema em operao, abra a vlvula de

amostragem permitindo que 200ml a 500ml dofluido escapem pela conexo de amostragem (otipo da vlvula dever prover um fluxo turbulentoatravs da conexo de amostragem).

C. Usando um recipiente com bocal amplo epr-limpo, remova a tampa ecoloque-o no fluxo do fluido da vlvula deamostragem.NO lave o recipiente com a amostra inicial. Noencha o recipiente com mais de 25 mm da borda.

D. Feche o recipiente imediatamente.Depois, feche a vlvula da amostragem(coloque outro recipiente para reter o fluidoenquanto remove-se a garrafa do fluxo daamostra).

E. Etiquete o recipiente com a amostra com os dados:data, nmero da mquina, fornecedor dofluido, cdigo do fluido, tipo de fluido e tempodecorrido desde a ltima amostragem (se houver).

Sistema sem vlvula de amostragemH dois locais para obter-se amostra do sistema semuma vlvula de amostragem: no tanque e na linha. Oprocedimento o seguinte:

A. Amostras no Tanque

1. Opere o sistema por meia hora, no mnimo.2. Use recipiente com bombeamento manual ou

"seringa" para extrair a amostra. Insira o dispositivode amostragem no tanque na metade da altura dofluido. Provavelmente voc ter que pesar o tubode amostras. Seu objetivo obter uma amostrado meio do tanque. Evite o topo ou o fundo dotanque. No deixe que a seringa ou o tubo entremem contato com as laterais do tanque.

3. Coloque o fluido extrado no recipiente apropriado,conforme descrito no mtodo de vlvula deamostragem acima.

4. Feche imediatamente.5. Etiquete com as informaes descritas no mtodo

de vlvula de amostragem.

B. Amostra da Linha

1. Opere o sistema por meia hora, no mnimo.2. Coloque uma vlvula adequada no sistema onde

um fluxo turbulento possa ser obtido (depreferncia uma vlvula de esfera). Se no tivertal vlvula, coloque uma conexo que possa serfacilmente aberta para providenciar um fluxoturbulento (tee ou cotovelo).

3. Limpe a vlvula ou a ponta da conexo com umsolvente filtrado. Abra a vlvula ou a conexo edeixe vazar adequadamente (cuidado com estepasso. Direcione a amostra de volta ao tanque oupara um recipiente largo. No necessriodesfazer-se deste fluido).

4. Posicione um recipiente de amostra aprovadodebaixo da corrente de fluxo para os mtodos devlvula acima.

5. Feche o recipiente imediatamente.6. Etiquete com informaes importantes conforme

o mtodo por vlvula de amostragem.Nota: Selecione uma vlvula ou conexo onde apresso for limitada a 200 pisg (14 bar) ou menos.

Com referncia ao mtodo a ser usado, observe asregras comuns. Qualquer equipamento que for usadopara o procedimento de amostragem do fluido deveser lavado e enxaguado com um solvente filtrado. Istoinclui bombas a vcuo, seringas e tubos. Seu objetivo contar somente as partculas que j esto no sistema.Recipientes contaminados e amostras norepresentativas levaro a concluses errneas ecustaro mais no decorrer do tempo.



Training

D.N.

Conceitos Bsicos para se diferenciarTubo, Cano e Mangueira

Cano (pipe): Cano mede-se sempre pelo dimetronominal

Mangueira (hose): Mangueira mede-se pelo dimetrointerno real. Exceto as mangueiras construdas dentrodas especificaes SAE J51, SAE 100R5 e 100R14,onde a identificao feita pelo dimetro nominal.

D.E.

PARFLE

X NB-6

-050

D.I.

PARKER

301-8

SAE 1

00R2AT

5. Mangueiras e Conexes

Tubo (tubing): Tubo mede-se sempre pelo dimetroexterno real.



29

Training

Linhas Flexveis para Conduo deFluidos

As linhas flexveis para conduo de fluidos sonecessrias na maior parte das instalaes onde acompensao de movimento e absoro de vibraesse fazem presentes.Um exemplo tpico de linhas flexveis so asmangueiras, cuja aplicao visa atender a trspropostas bsicas:

1) conduzir fluidos lquidos ou gases;2) absorver vibraes;3) compensar e/ou dar liberdade de movimentos.Basicamente todas as mangueiras consistem em trspartes construtivas:

Tubo Interno ou Alma de MangueiraDeve ser construdo de material flexvel e de baixaporosidade, ser compatvel e termicamente estvelcom o fluido a ser conduzido.

Reforo ou Carcaa

Considerado como elemento de fora de umamangueira, o reforo quem determina a capacidadede suportar presses. Sua disposio sobre o tubointerno pode ser na forma tranado ou espiralado.

Cobertura ou Capa

Disposta sobre o reforo da mangueira, a coberturatem por finalidade proteger o reforo contra eventuaisagentes externos que provoquem a abraso oudanificao do reforo.

Classificao das MangueirasA Sociedade dos Engenheiros AutomotivosAmericanos (Society of Automotive Engineers - SAE),ao longo do tempo tem tomado a dianteira naelaborao de normas construtivas para mangueiras,e por ser pioneira e extremamente atuante, asespecificaes SAE so amplamente utilizadas emtodo o mundo.As especificaes construtivas das mangueiraspermitem ao usurio enquadrar o produto escolhidodentro dos seguintes parmetros de aplicao:

Capacidade de Presso Dinmica e Esttica detrabalho;

Temperatura Mnima e Mxima de trabalho;

Compatibilidade qumica com o fluido a ser condu-zido;

Resistncia ao meio ambiente de trabalho contraa ao do Oznio (O3), raios ultravioleta, calor ir-radiante, chama viva, etc.;

Vida til das mangueiras em condies Dinmicasde trabalho (impulse-test);

Raio Mnimo de curvatura.

Nas tabelas a seguir, podemos identificar os princi-pais tipos de mangueiras, suas aplicaes e normasconstrutivas.



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Principais Tipos de Mangueiras Hidrulicas Parker

Mdia presso. Alta Borrachatemperatura. capa fina

Mdia presso. SAE 100R1AT/ BorrachaHi-Impulse DIN 20022-1SN capa fina

Tranado txtil Tranado txtil nominalTranado ao cor preta bitola cano

Borrachacapa fina

Baixa presso WOA.gua, leo, ar. 250psi. Resistente abraso

Baixa presso WOA.gua, leo, ar. 250psi. Resistente achamas

Baixa presso WOA.gua, leo, ar. Tranado txtil Borracha interno real 801 4400250 psi

Um fio de aoSuco SAE 100R4 disp. em forma Borracha interno real 881 4400

helicoidal

Similar ao SAE Tranado txtil nominal100R5 Tranado ao bitola cano

Tranado txtil Tranado txtil interno real 821FR 4400

Tranado txtil Tranado txtil interno real 821 4400

Baixa presso SAE 100R3 Tranado txtil Borracha interno real 601 4400565-1250 psi

200-1200 psi

200-3000 psi

Mdia presso SAE 100R1AT Tranado ao interno real 421 4400375-2750 psi

Mdia presso SAE 100R5 201 4400

Mdia presso Borracha 225 4400350-3000 psi

Mdia presso. Alta Tranado txtil Tranado txtil nominaltemperatura. Tranado ao cor azul bitola cano350-3000 psi

SAE 100R5 206 4400

375-2750 psiSAE 100R1AT Tranado ao interno real 421 HT 4400

1275-3250 psi

Borrachacapa grossa

Borrachacapa fina

Mdia presso SAE 100R1A Tranado ao interno real 215 Stratoflex

Alta presso SAE 100R2AT 2 tranados ao interno real 301 4400

Tranado ao interno real 481 4400

350-3000 psi

1125-5000 psi

Aplicao Norma Tipo de Tipo de Dimenses Cdigo CatlogoConstrutiva Reforo Cobertura Parker Parker



31

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Presses Mximas de Trabalho recomendadas paraMangueiras em Funo do Tipo Construtivo e BitolaCdigo daMangueira

Parker

Bitola da Mangueira-3 -4 -5 -6 -8 -10 -12 -16 -20 -24 -32 -40 -48

801 250 250 250 250 250836 250 250 250 250821FR 350 300 300 250 250881 W/HC CLAMP 100 70 50 50 50881 300 250 200 150 100SS25UL 350 350 350 350 350 350231 350 350 350 350 350 350 350241 400 400 400 400 400 400 400P80 500 500 500 500235 700 600 500 500 500 350221FR 500 500 500 500 500 500601 1250 1125 1000 750 565213 2000 1500 1500 1250 1000 750 400 300 250 200 175 150421 3000 2750 2500 2250 2000 1500 1250 1000 625 500 375421HT 2750 2250 2000 1500 1250 1000 625 500 375421WC 2750 2250 2000 1250 1000481 3250 3250 3000 2500 2000 1750 1275201 3000 3000 2250 2000 1750 1500 800 625 500 350 350 200206 3000 3000 2250 2000 1750 1500 800 625 500 350 350225 3000 3000 2250 2000 1750 1500 800 625 500 350451AR 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000451TC 3000 3000 3000 3000 3000 3000304 5000 4000 3500 2250 2000301 5000 4000 3500 2750 2250 2000 1625 1250 1125301LT 5000 4000 3500 2250 2000431 5000 4250 4000 3500 2750 2250 2000436 4000 3500 2750 2250 2000341 4500 4000 3000 3000 2500381 5800 5250 5000 4250 3600 3100 2500 2250 1750 1250701 6500 6000 500077C 4000 4000 4000 4000 4000 3000 2500 2500774 4000 4000 3000 2500 250078C 5000 5000 5000 5000 5000731 6000 5500 4700 4200 3600

Observaes: Alm da presso de trabalho, outros fatores devem ser considerados na seleo correta dasmangueiras, tais como:

Compatibilidade qumica com o fluido a ser conduzidoTemperatura de trabalhoRaio mnimo de curvaturaMeio ambiente de trabalho



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Determinao do Dimetro Interno da Mangueiraem Funo da Vazo do Circuito

O grfico abaixo foi desenhado para auxiliar na escolha correta do dimetro interno da mangueira.Exerccio:Determine o dimetro interno apropriado para uma mangueira aplicada em uma linha de presso comvazo de 16 gpm.

Soluo:Localize na coluna da esquerda a vazo de 16 GPM e na coluna da direita a velocidade de 20 pspor segundo. Em seguida trace uma linha unindo os dois pontos localizados e encontramos nacoluna central o dimetro de 0,625 pol = 5/8.Para linhas de suco e retorno, proceda da mesma forma utilizando a velocidade recomendadapara as mesmas.

Todas as Outras - Dimetro Real

O grfico abaixo foi construdo baseado na seguinte frmula:

Onde: Q = Vazo em Gales por Minuto (GPM)D = Velocidade do Fluido em Ps por SegundoV = Dimetro da Mangueira em Polegadas

Q x 0.4081VD =

40

3232

2424

2020

1616

12

12 10

10

8

6

5

4

8

65

4

3

23/8"

13/8"

5/8"

7/8"

1/2"

13/32"

5/16"

113/16"

11/8"

1/4"

3/16"

2"

11/2"11/4"

1

3/4"

5/8"

1/2"

3/8"5/16"

1/4"

3/16"

Vazo em gales porminuto (gpm)

Dimetro Interno daMangueira em pol

Mangueiras BitolaCano

Velocidade do Fluidoem ps por segundo

200

10090807060

50

40

30

20

1098765

4

3

2

1.0.9.8.7

.4

.5

.6

30

Velocidade mximarecomendada para linha depresso

Velocidade mximarecomendada para linha deretorno

15

20

10

2

3

5

678

Velocidade mximarecomendada para linha desuco

4

1 m/s = 3,28 pes/s



33

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Conexes para Mangueiras(Terminais de Mangueiras)

Por meio de uma capa rosquevel, descascando aextremidade da mangueira (tipo SKIVE).

Por meio de uma capa rosquevel, sem descascar aextremidade da mangueira (tipo NO-SKIVE).

As conexes para mangueiras podem ser classificadasem dois grandes grupos: Reusveis e Permanentes.

Conexes ReusveisClassificam-se como conexes reusveis todasaquelas cujo sistema de fixao da conexo mangueira permite reutilizar a conexo, trocando-seapenas a mangueira danificada.Apesar de ter um custo um pouco superior em relaos conexes permanentes, sua relao custo/benefcio muito boa, alm de agilizar a operao demanuteno e dispensar o uso de equipamentosespeciais.As conexes reusveis so fixadas s mangueiras:

Por interferncia entre a conexo e a mangueira.

Conexes Permanentes

Classificam-se como conexes permanentes todasaquelas cujo sistema de fixao da conexo mangueira no permite reutilizar a conexo quando amangueira se danifica. Este tipo de conexo necessitade equipamentos especiais para montagem.As conexes permanentes podem ser fixadas smangueiras pelas seguintes formas:

Conexes prensadas que no necessitamdescascar a extremidade da mangueira(tipo NO-SKIVE).

Nas tabelas a seguir, podemos identificar asreferncias cruzadas entre as mangueiras Parker eas mangueiras concorrentes, bem como asconexes disponveis para essas mangueiras.

Conexes que necessitam descascar aextremidade da mangueira (tipo SKIVE).



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ND = No Disponvel* Aeroquip FC136 disponvel nas bitolas 3/8", 1/2", 5/8" e 1" somente

Montar com Conexes Parker

Aplicao Norma Cdigo Cdigo Cdigo Cdigo Reusvel Permanente CatlogoParker Aeroquip Gates Ermeto Parker

Baixa presso WOA Srie 82gua, leo, ar 250psi 801 2556 LOR MBP Push-lok ND 4400Baixa presso WOAgua, leo, ar 250 psi 821FR ND ND ND Srie 82 ND 4400Resistente chama Push-lokBaixa presso WOAgua, leo, ar 250 psi 821 ND LOC ND Srie 82 ND 4400Resistente abraso Push-lokBaixa presso SAE 100R3 601 2583 C3 MHMP ND Srie 43

No-Skive 4400Suco SAE 100R4 881 HC116 C4 MPS Srie 88 Srie 43

com braadeira No-Skive 4400

Mdia presso SAE 100R5 201 1503 C5 MMP Srie 20/22 ND 4400Mdia pressoMdia Temperatura SAE 100R5 206 FC3000 ND ND Srie 20/22 ND 4400

SimilarSAE 100R5

Mdia presso Cobertura 225 2651 C5R MP Srie 20/22 ND 4400borracha 2652

Srie 42 Srie 43Mdia presso SAE 100R1AT 421 2663 C1T MPMPAT No-Skive No-Skive 4400Mdia presso Srie 42 Srie 43Alta temperatura SAE 100R1AT 421H ND ND ND No-Skive No-Skive 4400Mdia presso SAE 100RqAT Srie 42 Srie 43Hi-Impulse DIN 20022-1SN 481 ND ND ND No-Skive No-Skive 4400Mdia pressoCapa grossa SAE 100R1AT 215 2681 C1A MPMP ND ND Stratoflex

Srie 30 SrieAlta presso SAE 100R2AT 301 2793 C2AT MPAT No-Skive No-Skive 4400Alta presso SAE 100R2AT Nova Srie 30 Srie 43Hi-Impulse DIN 20022-2SN 381 FC781 ND ND No-Skive No-Skive 4400

SAE 100RSAAlta presso Capa grossa 3212 2781 C2A MAP ND ND Stratoflex

MEAP Srie 30 Srie 43Alta presso SAE 100R2AT 304 ND ND 100R2 No-Skive No-Skive 4400

Atende s Srie 43Alta presso presses 451AR ND ND ND ND No-Skive 4400

MSPSuperalta presso SAE 100R9 341 2755/2786 ND Capa Srie 34 Srie 43 4400

SAE 100R10 Capa Fina Capa grossa grossa No-Skive No-SkiveSrie 71

Superalta presso SAE 100R12 77C FC136* C12 MGSP ND No-Skive 4400701 Srie 74 Srie 70

Superalta presso DIN 20023-ASP 741 GH506 ND ND No-Skive No-Skive 4400Atende s

Superalta presso presses 711AR ND ND ND ND Srie 71 4400Resistente abraso SAE 100R12 No-SkiveExtra superalta Srie 78presso SAE 100R13 78C ND C13 ND ND No-Skive 4400Extra superalta Srie 73presso DIN 20023-4SH 731 ND ND ND ND No-Skive 4400Refrigerao SAEindustrial ipo B2 241 1540 ND ND Srie 20/22 ND 4400

Intercambiabilidade de Mangueiras e Conexes Parker



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Braadeiras para montagem de capaFIRESLEEVE e Partek e braadeiras tiposuporte para mangueiras longas.

Recomendaes na AplicaoAo projetar ou reformar um circuito de conduo defluidos, sempre que possvel tenha em consideraoas seguintes recomendaes:

Evite ao mximo utilizar conexes e mangueiras:sempre que possvel utilize tubos, pois a perdade carga em tubos menor;

Procure evitar ampliaes ou redues bruscasno circuito, a fim de evitar o aumento daturbulncia e de temperatura;

Evite utilizar conexes fora de padro em todoo circuito e em especial as conexes (terminais)de mangueira, pois estas devero ser trocadascom maior frequncia nas operaes demanuteno;

Evite especificar conjuntos montados demangueira com dois terminais macho fixo de umlado e fmea/macho giratrio do outro lado;

Mesmo que aparentemente mais caras, procureespecificar mangueiras que atendam osrequisitos do meio ambiente externo de trabalho,evitando assim a necessidade de acessriosespeciais tais como: armaduras de proteo,luva antiabraso, entre outros.

AcessriosA seguir conheceremos alguns tipos de acessriospara instalao de mangueiras.

Flange avulsa ou kits de flange SAE cdigo 61(3000 psi), cdigo 61 (5000 psi) e cdigo 62(6000 psi).

Armaduras de arame ou fita de ao.

Capa de proteo contra fogo ou fagulhasFIRESLEEVE

Capa de proteo contra abraso Partek



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Impulsor

Sada

Entrada

Lminasimpulsoras

Olhal

Sada

As lminas, ao girar,propiciam a foracentrfuga que causaa ao de bombeamento.

Tipo centrfugo (impulsor)

O fluxo axial geradopor uma hlice rotativa.

Entrada

Tipo axial (hlice)

Hlice

As bombas hidrulicas so classificadas comopositivas (fluxo pulsante) e no-positivas (fluxocontnuo).

Generalidades

As bombas so utilizadas nos circuitos hidrulicos,para converter energia mecnica em energiahidrulica.

A ao mecnica cria um vcuo parcial na entrada dabomba, o que permite que a presso atmosfrica forceo fluido do tanque, atravs da linha de suco, apenetrar na bomba.A bomba passar o fluido para a abertura de descarga,forando-o atravs do sistema hidrulico.As bombas so classificadas, basicamente, em doistipos: hidrodinmicas e hidrostticas.

Bombas HidrodinmicasSo bombas de deslocamento no-positivo, usadaspara transferir fluidos e cuja nica resistncia a criadapelo peso do fluido e pelo atrito.Essas bombas raramente so usadas em sistemashidrulicos, porque seu poder de deslocamento defluido se reduz quando aumenta a resistncia etambm porque possvel bloquear-se completamenteseu prtico de sada em pleno regime defuncionamento da bomba.

Bombas Hidrodinmicas

Vlvula

Sada

EntradaHidrosttica = deslocamento positivo

Hidrodinmica = deslocamento no-positivo

Sada

6. Bombas Hidrulicas



37

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Bombas HidrostticasSo bombas de deslocamento positivo, que fornecemdeterminada quantidade de fluido a cada rotao ouciclo.Como nas bombas hidrostticas a sada do fluidoindepende da presso, com excesso de perdas evazamentos, praticamente todas as bombasnecessrias para transmitir fora hidrulica emequipamento industrial, em maquinaria de construoe em aviao so do tipo hidrosttico.As bombas hidrostticas produzem fluxos de formapulsativa, porm sem variao de presso no sistema.

Especificao de BombasAs bombas so, geralmente, especificadas pelacapacidade de presso mxima de operao e peloseu deslocamento, em litros por minuto, em umadeterminada rotao por minuto.

Relaes de PressoA faixa de presso de uma bomba determinada pelofabricante, baseada na vida til da bomba.

Observao

Se uma bomba for operada com presses superioress estipuladas pelo fabricante, sua vida til serreduzida.

Deslocamento

Deslocamento o volume de lquido transferido du-rante uma rotao e equivalente ao volume de umacmara multiplicado pelo nmero de cmaras quepassam pelo prtico de sada da bomba, durante umarotao da mesma.O deslocamento expresso em centmetros cbicospor rotao e a bomba caracterizada pela suacapacidade nominal, em litros por minuto.

Capacidade de Fluxo

A capacidade de fluxo pode ser expressa pelodeslocamento ou pela sada, em litros por minuto.

Eficincia volumtricaTeoricamente, uma bomba desloca uma quantidade defluido igual a seu deslocamento em cada ciclo ourevoluo. Na prtica, o deslocamento menor, devidoa vazamentos internos. Quanto maior a presso, maiorser o vazamento da sada para a entrada da bombaou para o dreno, o que reduzir a eficincia volumtrica.

A eficincia volumtrica igual ao deslocamento realdividido pelo deslocamento terico, dada emporcentagem.

Frmula

Se, por exemplo, uma bomba a 70kgf/cm2 de pressodeve deslocar, teoricamente, 40 litros de fluido porminuto e desloca apenas 36 litros por minuto, suaeficincia volumtrica, nessa presso, de 90%, comose observa aplicando os valores na frmula:

As bombas hidrulicas atualmente em uso so, emsua maioria, do tipo rotativo, ou seja, um conjuntorotativo transporta o fluido da abertura de entrada paraa sada.De acordo com o tipo de elemento que produz atransferncia do fluido, as bombas rotativas podem serde engrenagens, de palhetas ou de pistes.

Localizao da BombaMuitas vezes, num sistema hidrulico industrial, abomba est localizada sobre a tampa do reservatrioque contm o fluido hidrulico do sistema. A linha ouduto de suco conecta a bomba com o lquido noreservatrio.O lquido, fluindo do reservatrio para a bomba, podeser considerado um sistema hidrulico separado. Mas,neste sistema, a presso menor que a atmosfrica provocada pela resistncia do fluxo.A energia para deslocar o lquido aplicada pelaatmosfera. A atmosfera e o fluido no reservatriooperam juntos, como no caso de um acumulador.

36 l/mineficincia = x 100% = 90%

40 l/min

deslocamento realEficincia volumtrica = x 100%

deslocamento terico

linha de suco



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Medio da Presso AtmosfricaNs geralmente pensamos que o ar no tem peso.Mas, o oceano de ar cobrindo a terra exerce pressosobre ela.

Torricelli, o inventor do barmetro, mostrou que apresso atmosfrica pode ser medida por uma colunade mercrio. Enchendo-se um tubo com mercrio einvertendo-o em uma cuba cheia com mercrio, eledescobriu que a atmosfera padro, ao nvel do mar,suporta uma coluna de mercrio de 760 mm de altura.

Operao no Lado de Suco da BombaQuando uma bomba no est em operao, o lado desuco do sistema est em equilbrio. A condio de"sem fluxo" existe e indicada pelo diferencial depresso zero entre a bomba e a atmosfera.Para receber o suprimento de lquido at o rotor, abomba gera uma presso menor do que a pressoatmosfrica. O sistema fica desbalanceado e o fluxoocorre.

O uso da Presso AtmosfricaA presso aplicada ao lquido pela atmosfera usadaem duas fases:

1. Suprir o lquido entrada da bomba.2. Acelerar o lquido e encher o rotor que est

operando a alta velocidade.

CavitaoCavitao a evaporao de leo a baixa presso nalinha de suco.

1. Interfere na lubrificao.2. Destri a superfcie dos metais.

No lado de suco da bomba, as bolhas se formampor todo o lquido. Isso resulta num grau reduzido delubrificao e num consequente aumento de desgaste.

76,073,070,067,865,362,760,558,256,153,851,8

Altitude acima doNvel do Mar

Leitura doBarmetro

em cm de Hg

0305610914

1219152418292134243827433048

1,0340,9990,9570,9220,8870,8510,8230,7880,7600,7320,704

PressoAtmosfrica

kgf/cm2

A presso atmosfrica ao nvel do mar mede ou equivalente a 760 mm de mercrio. Qualquer elevaoacima desse nvel deve medir evidentemente menosdo que isso.Num sistema hidrulico, as presses acima da pressoatmosfrica so medidas em kgf/cm2. As pressesabaixo da presso atmosfrica so medidas emunidade de milmetros de mercrio.

atmosfera

suprimento

acelera

presso atmosfricaao nvel do mar

76 cm

barmetro



39

Training

Conforme essas cavidades so expostas altapresso na sada da bomba, as paredes das cavidadesse rompem e geram toneladas de fora por centmetroquadrado.

O desprendimento da energia gerada pelo colapso dascavidades desgasta as superfcies do metal.

Quando a presso de vapor se iguala pressoatmosfrica, as molculas do lquido entram livrementena atmosfera. Isso conhecido como ebulio.

Ar em Suspenso

O fluido hidrulico, ao nvel do mar, constitudo de10% de ar. O ar est em suspenso no lquido. Eleno pode ser visto e, aparentemente, no acrescentavolume ao lquido.A capacidade de qualquer fluido hidrulico ou lquidode conter ar dissolvido diminui quando a pressoagindo sobre o mesmo decresce. Por exemplo: se umrecipiente com fluido hidrulico que tenha sido exposto atmosfera fosse colocado numa cmara de vcuo, oar dissolvido borbulharia para fora da soluo.Escapando durante o processo de cavitao, o ardissolvido sai da soluo e contribui para prejudicar abomba.

Se a cavitao continuar, a vida da bomba serbastante reduzida e os cavacos desta migraro paraas outras reas do sistema, prejudicando os outroscomponentes.

Indicao de CavitaoA melhor indicao de que a cavitao est ocorrendo o rudo. O colapso simultneo das cavidades causavibraes de alta amplitude, que so transmitidas portodo o sistema e provocam rudos estridentes geradosna bomba.Durante a cavitao, ocorre tambm uma diminuiona taxa de fluxo da bomba, porque as cmaras dabomba no ficam completamente cheias de lquido ea presso do sistema se desequilibra.

Causa da Formao da CavitaoAs cavidades formam-se no interior do lquido porqueo lquido evapora. A evaporao, nesse caso, no causada por aquecimento, mas ocorre porque o lquidoalcanou uma presso atmosfrica absoluta muitobaixa.

Presso de Vapor afetada pelaTemperatura

A presso de vapor de um lquido afetada pelatemperatura. Com o aumento da temperatura, maisenergia acrescentada s molculas do lquido. Asmolculas se movem mais rapidamente e a pressode vapor aumenta.

colapso da cavidade



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presso atmosfricaao nvel do mar

Kgf/cm2

0,350,210,07

127

254

381508635

760 mmHg

absoluta

AeraoAerao a entrada de ar no sistema atravs dasuco da bomba.O ar retido aquele que est presente no lquido, semestar dissolvido no mesmo. O ar est em forma debolhas.Se ocorrer de a bomba arrastar fluido com ar retido,as bolhas de ar tero, mais ou menos, o mesmo efeitoda cavitao sobre a bomba. Contudo, como isso noest associado com a presso de vapor, vamos nosreferir a esta ao como sendo uma pseudocavitao.

Escala de Presso do VcuoO vcuo qualquer presso menor que a atmosfrica.A presso de vcuo causa uma certa confuso, umavez que a escala inicia-se presso atmosfrica, masopera de cima para baixo em unidade de milmetrosde mercrio (Hg).

Como determinado o VcuoNa ilustrao, um recipiente com mercrio aberto atmosfera conectado por meio de um tubo a umfrasco, que tem a mesma presso que a atmosfrica.Uma vez que a presso no frasco a mesma pressoagindo sobre o mercrio do recipiente, uma coluna demercrio no pode ser suportada no tubo. Zerocentmetro de mercrio indica uma condio denenhum vcuo no frasco.

Muitas vezes, o ar retido est presente no sistemadevido a um vazamento na linha de suco. Uma vezque a presso do lado da suco da bomba menorque a presso atmosfrica. Qualquer abertura nestaregio resulta na suco do ar externo para o fluido econsequentemente para a bomba.

Qualquer bolha de ar retida que no puder escaparenquanto o fluido est no tanque ir certamente paraa bomba.

Especificao de CavitaoA cavitao muito prejudicial, tanto para a bombacomo para o sistema. Por essa razo os fabricantesespecificam as limitaes dos seus produtos.

Os fabricantes de bombas de deslocamento positivogeralmente especificam a presso menor que aatmosfrica, que deve ocorrer entrada da bomba paraencher o mecanismo de bombeamento.

Contudo, as especificaes para essas presses noso dadas em termos da escala de presso absoluta,mas em termos da escala de presso do vcuo.

760 mm Hgpresso atm1.034 kgf/cm2

0 mmHgvcuo

presso atm.ao nvel do mar



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Se o frasco fosse esvaziado de modo que a pressodentro dele fosse reduzida a 250 milmetros demercrio (Hg), a presso atmosfrica agindo sobre orecipiente com mercrio suportaria uma coluna demercrio de 250 milmetros de altura. O vcuo nessecaso mede 250 mmHg.

Especificaes de Suco dadas emTermos de VcuoOs melhores fabricantes de bombas do suasespecificaes de suco em termos de valores devcuo em relao ao nvel do mar. Quando a bombadeve ser usada a uma elevao acima do nvel domar, a presso baromtrica naquele nvel deve serlevada em conta.

Se um fabricante especifica no mais do que umvcuo de 178 mmHg na entrada da bomba, isto querdizer que o fabricante deseja ter uma pressoabsoluta ou baromtrica na entrada da bomba, depelo menos 582 mmHg para que se possa aceleraro lquido para o mecanismo de bombeamento. Se apresso absoluta na entrada da bomba for um poucomenor que 582 mmHg, a bomba pode ser danificada.Naturalmente, isso depende do fator de seguranado projeto na faixa permitida para operao novcuo.

510 mmHgpresso atm0.69 kgf/cm2

250 mmHgvcuo presso atm.ao nvel do mar

Se o frasco fosse esvaziado de modo que nenhumapresso restasse e o vcuo completo existisse, aatmosfera agindo sobre o mercrio suportaria umacoluna de mercrio de 760 mm de altura. O vcuomediria 760 mmHg.

vazioabsoluto

0 kgf/cm2

760 mmHgvcuo presso atm.ao nvel do mar

VacumetroO vacumetro calibrado de 0 a 760. Ao nvel do mar,para se determinar a presso absoluta com umvacumetro, subtraia o valor do vcuo em mmHg de760 mmHg. Por exemplo, um vcuo de 178 mmHgcorresponde na verdade a uma presso absoluta de582 mmHg.



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Bombas de Engrenagem

A bomba de engrenagem consiste basicamente deuma carcaa com orifcios de entrada e de sada, e deum mecanismo de bombeamento composto de duasengrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagemmotora, ligada a um eixo que conectado a umelemento acionador principal. A outra engrenagem a engrenagem movida.



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Como funciona uma Bomba deEngrenagemNo lado da entrada, os dentes das engrenagensdesengrenam, o fluido entra na bomba, sendoconduzido pelo espao existente entre os dentes e acarcaa, para o lado da sada onde os dentes dasengrenagens engrenam e foram o fluido para fora dosistema.Uma vedao positiva neste tipo de bomba realizadaentre os dentes e a carcaa, e entre os prprios dentesde engrenamento. As bombas de engrenagem tmgeralmente um projeto no compensado.

Bomba de Engrenagem Externa

A bomba de engrenagem que foi descrita acima umabomba de engrenagem externa, isto , ambas asengrenagens tm dentes em suas circunfernciasexternas. Estas bombas so s vezes chamadas debombas de dentes-sobre-dentes. H basicamente trstipos de engrenagens usadas em bombas deengrenagem externa; as de engrenagens de dentesretos, as helicoidais e as que tm forma de espinhade peixe. Visto que as bombas de engrenagem dedentes retos so as mais fceis de fabricar, este tipode bomba o mais comum.

Bomba de Engrenagem InternaUma bomba de engrenagem interna consiste de umaengrenagem externa cujos dentes se engrenam nacircunferncia interna de uma engrenagem maior. Otipo mais comum de bomba de engrenagem internanos sistemas industriais a bomba tipo gerotor.

Bomba Tipo Gerotor

A bomba tipo gerotor uma bomba de engrenageminterna com uma engrenagem motora interna e umaengrenagem movida externa. A engrenagem internatem um dente a menos do que a engrenagem externa.Enquanto a engrenagem interna movida por umelemento acionado, ela movimenta a engrenagemexterna maior. De um lado do mecanismo debombeamento forma-se um volume crescente,enquanto os dentes da engrenagem desengrenam. Dooutro lado da bomba formado um volumedecrescente. Uma bomba tipo gerotor tem um projetono compensado.O fluido que entra no mecanismo de bombeamento separado do fluido de descarga por meio de uma placade abertura. Enquanto o fluido impelido da entradapara a sada, uma vedao positiva mantida,conforme os dentes da engrenagem interna seguemo contorno do topo das cristas e vales da engrenagemexterna.

4. A presso de sada, atuando contra os dentes,causa uma carga no-balanceada nos eixos,como indicam as setas.

3. O leo forado para a aberturade sada quando os dentes seengrenam novamente.

Sada

Entrada

Engrenagem motriz

1. O vcuo criado aqui quandoos dentes se desengrenam.O leo succionado doreservatrio.

2. O leo transportado atravs dacarcaa em cmaras formadas entreos dentes, a carcaa e as placaslaterais.

engrenagemhelicoidal

engrenagem dedentes retos

engrenagem em forma de espinha de peixe



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Volume Varivel de uma Bomba deEngrenagemO volume que sai de uma bomba de engrenagem determinado pelo volume de fluido que cada dentede engrenagem desloca multiplicado pela rpm.Consequentemente, o volume que sai das bombasde engrenagem pode ser alterado pela substituiodas engrenagens originais por engrenagens dedimenses diferentes, ou pela variao da rpm.As bombas de engrenagens, quer de variedadeinterna ou externa, no podem ser submetidas variao no volume deslocado enquanto estooperando. Nada pode ser feito para modificar asdimenses fsicas de uma engrenagem enquanto elaest girando.Um modo prtico, ento, para modificar o fluxo desada de uma bomba de engrenagem modificar ataxa do seu elemento acionador. Isso pode muitasvezes ser feito quando a bomba est sendo movidapor um motor de combusto interna. Tambm podeser realizado eletricamente, com a utilizao de ummotor eltrico de taxa varivel.

D07 0,39 172 4000

H25 1,40 172 4000

Torquea 69 bar(kgf.m)

ModeloLimite Mximo

Permitidobar rpm

PrimeiroEstgio

H3

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