Maquinas

Características Gerais das Máquinas

→ Uma grande variedade de dispositivos é utilizada na prática na indústria. A familiaridade com certas características básicas ou comuns destes dispositivos pode auxiliar na obtenção de um melhor entendimento de equipamentos hidráulicos e pneumáticos, e pode ser útil na instalação, operação e manutenção destes equipamentos.

Máquina: é um dispositivo para a realização de trabalho. Em uma máquina, a energia pode ser convertida de uma forma em outra. (Ex. Motor elétrico, que converte energia elétrica em mecânica).

Mecanismos: Combinação de corpos rígidos compostos e conectados de tal forma que se movem entre si com movimento relativo definido. O mecanismo por si só, não realiza trabalho. (sistemas de engrenagens)

Bombas a Fluido: Fornecem energia ao fluido através de uma fonte externa, transformando energia mecânica em energia de pressão e/ou cinética no fluido. (Ex.: Compressores e Bombas)

Motores a Fluido: Utilizam a energia do fluido, transformando-a em energia mecânica. (Ex.: cilindros e motores rotativos)

Nas duas figuras mostradas exemplificando as funções de BOMBA e MÁQUINA, o pistão dos dispositivos movem-se em linha reta para frente e para trás. Este tipo de movimento é chamado de reciprocação.

→ Tanto as BOMBAS quanto as MÁQUINAS podem envolver uma ação de reciprocação ou uma ação de rotação.

As máquinas a fluido são divididas em dois grupos principais, segundo o tipo de ação do fluido:

1° - Dinâmico ou de velocidade:

Neste tipo de máquina, a ação entre uma peça mecânica e o fluido envolve variações apreciáveis de velocidade. Os exemplos mais encontrados são os propulsores de aletas ou pás.

2° - Deslocamento positivou ou de pressão:

Neste tipo de dispositivo, a ação característica é uma variação volumétrica ou uma ação de deslocamento. A pressão é desenvolvida inicialmente por uma ação de deslocamento.

Em se tratando de sistemas hidráulicos e pneumáticos, se dará primordial atenção a este tipo de dispositivo, pois é o mais comumente utilizado.

A construção geral das máquinas de deslocamento positivo, segundo o movimento mecânico é dividida em dois grupos: (1) máquinas de reciprocação e (2) máquinas rotativas.

A Figura mostra um diagrama esquemático de uma máquina de reciprocação. A máquina consiste de um cilindro que inclui um embolo ou pistão de reciprocação e válvulas para dirigir o fluido para dentro e para fora do cilindro. Este é também o exemplo da ação de uma bomba. O Fluido penetra pela válvula de entrada quando o pistão se desloca para a esquerda. Durante esta ação a válvula de saída está fechada. Para o curso para o lado direito, a válvula de saída é aberta e a de entrada é fechada, e o pistão empurra o fluido através da válvula de saída.

Quando a máquina usa um líquido, como óleo, a mesma é chamada de BOMBA. Quando a máquina usa um gás, como o ar, é camada COMPRESSOR.

Em uma máquina rotativa, há uma rotação entorno de um eixo. As máquinas rotativas são classificadas normalmente com relação a peça da máquina ou elemento mecânico que gira.

A Figura apresenta uma máquina rotativa de engrenagens. Um par de engrenagens entrelaçadas é contido em um envoltório.

Quando as engrenagens giram, o fluido fica preso entre os dentes das engrenagens e o envoltório, e é levado da entrada para a saída. Durante cada revolução das engrenagens, um dado volume de fluido é transportado da entrada para a saída. Esta é uma máquina de deslocamento fixo.

Se a máquina utiliza uma fonte de energia para forçar fluido a passar através dela, então esta é uma bomba (ou compressor no caso de gases). Caso a energia do fluido seja utilizada para fazer com que as engrenagens girem, ou seja, transformando a energia do fluido em energia mecânica, então esta é um motor.

ATUADORES

De um modo geral, o termo atuador pode ser definido como o dispositivo que converte energia fluida em movimento mecânico. Existem uma grande variedade de atuadores e estes podem envolver movimentos lineares e/ou movimentos rotativos.

Em um cilindro de atuação dupla, o fluido sob pressão pode ser aplicado em qualquer lado do pistão para provocar o movimento no sentido correspondente. Em um cilindro de atuação simples, o fluido sob pressão só pode ser aplicado em um dos lados do pistão. Uma mola ou a gravidade é utilizada para que o pistão retorne a posição original.

Aumentadores de Pressão

Um aumentador ou intensificador de pressão é um dispositivo que pode ser utilizado para aumentar a pressão do fluido; pode ser acionado por pressão pneumática ou hidráulica. O fluido que é intensificado pode ser ar, óleo, água, ou algum outro tipo de fluido.

Basicamente, um aumentador é um cilindro equipado com uma câmara de deslocamento.

Um aumentador ou intensificador de pressão é um dispositivo que pode ser utilizado para aumentar a pressão do fluido; pode ser acionado por pressão pneumática ou hidráulica. O fluido que é intensificado pode ser ar, óleo, água, ou algum outro tipo de fluido.

Basicamente, um aumentador é um cilindro equipado com uma câmara de deslocamento.

Vantagens dos Aumentadores de Pressão

Eliminação de dispendiosas bombas hidráulicas de alta pressão. Se se usar um aumentador, uma bomba poderá operar com apenas algumas centenas de libras para produzir uma pressão intensificada de vários milhares de libras;

Obtenção de pressões muito maiores com os aumentadores que com as bombas de alta pressão;

A produção de calor é reduzida. As bombas de alta pressão vertem óleo através da válvula de alívio, ocasionando um considerável aquecimento do fluido. Isto é eliminado quando se usa um aumentador;

Os aumentadores acionados a ar podem ser usados próximos a atmosferas explosivas, o que permite o uso de fluido hidráulico em alta pressão. Esta é uma nítida vantagem, uma vez que o dispositivo de potência pode ser eliminado;

Os aumentadores de pressão proporcionam fluído a alta ou baixa pressão para uma única unidade de bombeamento;

Possibilidade do uso de válvulas de baixa pressão no