Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

INTRODUÇÃO

Será abordado neste trabalho os princípios e fundamentos de pneumáticos e hidráulicos, os quais regem o funcionamento das mais variadas máquinas, além dos conceitos de: pressão, trabalho e potência, termos comumente usados nos campos da hidráulica e pneumática, e que devem ser estudados para entendimento de ambos os campos.

CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS E DISPOSITIVOS BÁSICOS

Introdução aos Sistemas e Dispositivos Básicos

Muitas máquinas e processos diferentes utilizam um fluido para desenvolver uma força para mover ou sujeitar um objeto, ou para controlar uma ação. Nos automóveis, por exemplo, são utilizados freios hidráulicos para parar um carro, assim como, na construção e reparos de estradas, o ar comprimido é utilizado para operar martelos desincrustadores. Muitas unidades a fluidos são empregadas pela indústria moderna. As máquinas e os processos estão tornando-se cada vez mais automatizados para fazer frente à competição e reduzir o erro humano.

Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

Vários fluidos podem ser usados em dispositivos e sistemas. O termo hidráulico relaciona-se a um líquido. Em um sistema hidráulico, podem ser utilizados óleo, água ou outro líquido. Na prática, são utilizados comumente dois fluidos: óleo e ar comprimido. Um sistema a fluido que utiliza óleo é chamado de “sistema hidráulico”. E um sistema a fluido que utiliza ar é chamado “sistema pneumático”.

Sistemas Hidráulicos

O óleo de um tanque ou de um reservatório flui, através de um tubo ou cano, para uma bomba. A bomba pode ser acionada por um motor elétrico, motor a ar, turbina a gás, ou por um motor de combustão interna. A bomba aumenta a pressão do óleo. O óleo a alta pressão flui por um tubo ou tubulação através de uma válvula de controle; esta válvula pode ser usada para mudar o fluxo de óleo. Uma válvula de alívio é utilizada para proteger o sistema. O óleo que entra no cilindro atua sobre o pistão; esta ação da pressão sobre a área do pistão pode ser utilizada para mover uma carga ou um dispositivo. O óleo do cilindro retorna ao reservatório. Quando o óleo passa através do filtro, a sujeira e os corpos estranhos são lhe removidos. Cada unidade em separado, como a bomba, a válvula, o cilindro, ou o filtro, é chamado um “componente” do sistema.

Existem certas vantagens na utilização do óleo como fluido de operação:

• O óleo ajuda a lubrificar as várias peças deslizantes, como os elementos do pistão, no cilindro;

• O óleo evita a oxidação;

• O óleo é facilmente encontrado;

• O óleo não sofre variação de volume quando a pressão for variada no sistema.

Figura 1 – Sistema Hidráulico típico

Sistemas Pneumáticos

Um sistema pneumático utiliza ar comprimido e este ar da atmosfera flui para entrada de um compressor de ar. O compressor de ar aumenta a pressão do ar. Este compressor pode ser movido por um motor elétrico ou por um motor de combustão interna.

Uma válvula de alívio na descarga do compressor é utilizada para evitar pressões perigosamente altas. Um filtro no sistema remove a sujidade do ar. Um lubrificante no circuito acrescenta um pouco de óleo ao ar que passa, e lubrifica qualquer superfície deslizante, como as superfícies do pistão e do cilindro. O ar comprimido age no pistão de modo a desenvolver uma força sobre a haste daquele, para mover um dispositivo ou uma carga.

O uso do ar comprimido apresenta certas vantagens:

• Um dispositivo a ar nunca apresenta riscos de faíscas em atmosferas explosivas;

• O ar é prontamente disponível, uma vez que o ar comprimido pode ser armazenado em um tanque para usos eventuais.

Figura 2 – Sistema Pneumático típico

Sistemas a Fluido

Um grande número de circuitos ou sistemas pode ser projetado, e um grande número de diferentes componentes pode ser utilizado. São três características principais:

(1) Uma bomba de óleo ou um compressor de ar;

(2) Um dispositivo com um pistão ou elemento rotativo movido pelo fluido;

(3) Tubulação e dispositivos de válvula para controlar o fluxo do fluido.

Usando essas características podem-se criar várias combinações. Como uma ou mais bombas de óleo podem ser usadas para acionar um ou mais cilindros. Podendo utilizar mais de uma válvula.

Tem grande flexibilidade no controle de velocidade e movimento, pode proporcionar controle de movimento em estágios muitos pequenos. As válvulas de alivio podendo proteger um sistema e aliviar danos.

Uso de energia fluida

A energia fluida pode ser utilizada em quase toda máquina industrial depende de alguma forma, do uso de equipamento de potência fluída. Desde as prensas rotativas de alta velocidade que imprime nossos jornais diários, revistas, listas telefônicas ate nos grandes caminhões e carretas de reboque que trazem nossos alimentos para o supermercado podem ser encontrados dispositivos hidráulico se pneumáticos.

Panorama de energia fluida em operação

Através de algumas indústrias básicas para a economia do país pode revelar difundido uso da potência fluida.

Agricultura - A potência fluida é utilizada para elevar o arado de seu sulco e baixá-lo no sulco seguinte, quando o fazendeiro move sua forma mecanizada. Opera as atividades ativas de rastelos, ceifeiras, debulhadeiras,