Estudo e Classificação das Perdas de Carga. Rugosidade. Experimento em Laboratório

ETAPA 1

Aula-tema: Estudo e Classificação das Perdas de Carga. Rugosidade. Experimento

em Laboratório. Bombas Volumétricas; Bombas Rotativas; Bombas Alternativas;

Bombas Centrífugas; Princípio de funcionamento; Altura Manométrica. Atuadores

Lineares, Rotativos e Motores Hidráulicos, Dimensionamento. Exercícios.

Esta atividade é importante para que você estabeleça um melhor entendimento dos

fundamentos e princípios do sistema hidráulico (óleo), normalmente considerado “de

energia fluida”, por se tratar de equipamento de grande força mecânica e atuando com

grandes índices de pressão, aplicado em indústria onde se necessita dessas características e

de seus dispositivos relacionados.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1

Analisar a tabela e as informações a seguir:

A Prensa deverá estampar furos de Ø12,7 mm, em chapas de aço SAE 1020, de diversas

espessuras (conforme a tabela a seguir), variáveis estas que serão utilizadas para a

determinação da pressão x diâmetro x força, nos próximos passos.

Tabela 1 – Espessuras das Chapas

Espessura mm

0,61

0,68

0,76

0,84

0,91

1,06

1,21

1,37

1,52

1,71

1,9

2,28

2,66

3,04

3,42

Figura 2 – Prensa Hidráulica

Fonte: Prensa Hidráulica. Disponível em: .

Passo 2

1 - Calcular, para o projeto de componentes hidráulicos, a força de corte necessária para o

corte das chapas:

Fc = p * e * Tc Onde: Fc = Força de Corte.

p = Perímetro da seção.

e = Espessura da chapa.

Tc = Tensão de cisalhamento.

Como foi definido o material SAE 1020, a tensão de cisalhamento para esta matéria prima

será de 40 kgf/mm².

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * TcFc = p * e * Tc

Fc = 39,6 * 0,61 * 40

Fc = 39,6 * 0,68 * 40

Fc = 39,6 * 0,76 * 40

Fc = 966,24 N/mm^2

Fc = 1077,12 N/mm^2

Fc = 1203,84 N/mm^2

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = 39,6 * 0,84 * 40

Fc = 39,6 * 0,91 * 40

Fc = 39,6 * 1,06 * 40

Fc = 1330,56 N/mm^2

Fc = 1441,41 N/mm^2

Fc = 1679,04 N/mm^2

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = 39,6 * 1,21 * 40

Fc = 39,6 * 1,37 * 40

Fc = 39,6 * 1,52 * 40

Fc = 1916,64 N/mm^2

Fc = 2170,08 N/mm^2

Fc = 2407,68 N/mm^2

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = 39,6 * 1,71 * 40

Fc = 39,6 * 1,9 * 40

Fc = 39,6 * 2,28 * 40

Fc = 2708,64 N/mm^2

Fc = 3009,6 N/mm^2

Fc = 3611,52 N/mm^2

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = p * e * Tc

Fc = 39,6 * 2,66 * 40

Fc = 39,6 * 3,04 * 40

Fc = 39,6 * 3,42 * 40

Fc = 4213,44 N/mm^2

Fc = 4815,36 N/mm^2

Fc = 5417,28 N/mm^2

2 - Completar a tabela a seguir com os valores encontrados.

Tabela 2 – Espessuras x Força de Corte

Espessura mm

0,61

0,68

0,76

0,84

0,91

1,06

1,21

1,37

Força de Corte

966,24

1077,12

1203,84

1330,56

1441,44

1679,04

1916,64

2170,08

Espessura mm

1,52

1,71

1,9

2,28

2,66

3,04

3,42

Força de Corte

2407,68

2708,64

3009,6

3611,52

4213,44

4815,36

5417,28

Fonte: O Autor da ATPS.

3 - Calcular a área do êmbolo do pistão, a partir das forças calculadas anteriormente, para

definir qual o pistão que será utilizado.

Para o cálculo, definir uma pressão de 100 kgf/cm².

Figura 3 – Produto: Espelho de Porta

Fonte: Espelho de porta. Disponível em: .

Fc = 5500 N/mm^2 → Fc = 56084,4 Kgf/cm^2

DP = → DP =

DP = 26,72 mm