Hidraulica

Felipe dos Santos Alves

Itatiba- São Paulo- Brasil Dezembro de 2009

Engenharia Mecânica Automação e Sistemas

Felipe dos Santos Alves

Monografia apresentada à disciplina “Trabalho de Conclusão de Curso I”, do Curso de Engenharia mecânica- Automação e Sistemas da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Amaury Olívio, como exigência para conclusão do curso de graduação.

Orientador: Prof. Amaury Olívio Co-orientador: Prof. Dr. Guilherme Bezzon

Itatiba – São Paulo – Brasil Dezembro de 2009

Felipe dos Santos Alves

Monografia defendida e aprovada em 19 de Dezembro de 2009 pela Banca Examinadora assim constituída:

Prof. Amaury Olívio USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.

Prof. Eduardo Balster Martins USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.

Prof. Paulo Silveira USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.

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A minha mãe e meus padrinhos, sem os quais não chegaria até aqui.

Sou eternamente grato a todos.

Agradecimentos

Agradeço primeiramente ao Professor Amaury Olívio, meu orientador, que acreditou em mim e incentivou-me para a conclusão deste trabalho, face aos inúmeros percalços do trajeto.

Agradeço também ao Professor Guilherme Bezzon, um companheiro de percurso e de discussões profícuas, dentro e fora do contexto deste trabalho, agraciando-me incontáveis vezes com sua paciência, conhecimento e amizade.

Vários “entendimentos” não teriam sido possíveis sem a colaboração dos meus amigos Vanderson Silva e Rogério Pagan Góes.

Boa parte da minha motivação no ambiente acadêmico devo, sem dúvida a ajuda e entusiasmo dos meus amigos Danilo Marques, Fábio Luciano, Lélio Wagner, Daniel Vaz, Adler Dias, Marília Gabriela e Rafael Cavenatti.

Eu agradeço fraternalmente a todos.

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Lista de figuras viii

Lista de tabelas ix

Resumo x

1 Introdução 1

1.1 Objetivo 2

1.2 Justificativa 2

2 Revisão bibliográfica 3

2.1 Hidráulica 3

2.2 Dimensionamento de tubulações e perdas de carga 4

2.3 Circuitos hidráulicos 6

2.4 Cilindros 7

2.5 Válvulas direcionais 8

2.5.1 Válvula 4/3 vias com centro normal fechado 10

Sumário

bomba 10

2.5.3 Válvula 4/3 vias com centro normal aberto 1

2.5.4 Válvula 4/3 vias com centro de trabalho despressurizado 12

2.5.5 Válvula 4/3 vias com vias de centro de trabalho pressurizadas 12

2.5.6 Válvula 4/2 vias com comutação em “a” 13

2.6 Solenóides 13

2.7 Válvula limitadora de pressão 14

2.8 Controlador lógico programável 15

3 Metodologia 16

3.1 Determinação da pressão de trabalho da bancada 2

3.1.1 Vazão máxima na tubulação 2

3.1.2 Volume de absorção 23

3.1.3 Determinação do ponto de trabalho do motor hidráulico 23

3.1.4 Determinação das perdas de carga 24

3.1.4.2 Fator de atrito (Ψ) 24

3.1.4.3 Perda de carga na linha de pressão 25

3.1.4.4 Perda de carga nas válvulas direcionais 25

4 Conclusão 27

Referência Bibliográfica 28

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Figura 2.1: modelo esquemático de um circuito hidráulico completo 7

Figura 2.2: Cilindro hidráulico em corte 8

Figura 2.3: Válvula direcional 8

Figura 2.4: Figura esquemática de uma válvula 9

posições funcionais 9

Figura 2.6 símbolo da válvula direcional 4/3 vias com centro normal fechado 10

de fluido 1

Figura 2.8: símbolo da válvula direcional 4/3 vias com centro normal aberto 1

despressurizado 12

pressurizados 12

“a” 13

magnético 14

Figura 2.13: válvula limitadora de pressão 15

Figura 3.1: vista superior da placa de ligação 18

Figura 3.2: vista superior em corte da placa de ligação 19

normal com recirculação do fluido 19

Lista de figuras Figura 2.5: designação de válvulas direcionais conforme o número de orifícios e Figura 2.7: símbolo da válvula direcional 4/3 vias com centro normal com recirculação Figura 2.9: símbolo da válvula direcional 4/3 vias com centro de trabalho Figura 2.10: símbolo da válvula direcional 4/3 vias com vias de centro de trabalho Figura 2.1: símbolo da válvula direcional 4/2 vias com comutação em Figura 2.12: Figura esquemática de um solenóide e suas linhas de campo Figura 3.3: exemplo de circuito hidráulico da bancada com válvula direcional de centro Figura3.4: vistas do modelo 3D da placa de ligação e válvula direcional montadas...20

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Tabela 2.1 Velocidades recomendadas 4