Festo - Automacao Hidraulica

 Máquinas de produção e montagem de todos os tipos;

•

Linhas de transferência;

•

Máquinas de elevação e transporte;

•

Máquinas de injeção e moldagem;

•

Pontes rolantes;

•

Elevadores;

•

Prensas.

•

 Máquinas de produção e montagem de todos os tipos;

•

Linhas de transferência;

•

Máquinas de elevação e transporte;

•

Máquinas de injeção e moldagem;

•

Pontes rolantes;

•

Elevadores;

•

Prensas.

•

 Sistemas basculantes, plataformas elevatórias;

•

 Máquinas de transporte e elevação;

•

 Equipamentos de construção;

•

 Equipamentos agrícolas;

•

 Aviões;

•

Navios.

•

 Acionamento de 100 quilowatts

DIESEL

ELÉTRICO

HIDRÁULICO

 Mecânica

  Pneumática

 Boa força

•

 Ótimas velocidades

•

 Ótima precisão

•

•

•

•

 Hidráulica

 Força limitada

•

 Boas velocidades

•

 Precisão limitada

•

 Ótima força

 Baixas velocidades

 Boa precisão

Transmissão 

Limitada e muito

Dist. econômica 

bem rápida e Limitada e lenta

cara

longas distâncias

Até aprox. 100m

Pratic. s/ limites

 Vel. de trans- Aprox. 50 mm/s missão

Até aprox. 1000m

Aprox. 300.000 Aprox. 2 m/s km/s

Rotações 

Limitado

Boas

Até 500.000 rpm

Força 

Bem alto

Alto

Baixo

Excelente

Não tão boa

Proteção sobrecarga

contra

Excelente

Classes de viscosidade ISO

Viscosidade cinemática ( mm²/ s) Mínima

Máxima

ISO VG 10

9,0

11,0

ISO VG 22

19,8

24,2

ISO VG 32

28,8

35,2

ISO VG 46

41,4

50,6

ISO VG 68

61,2

74,8

ISO VG 100

90,0

110,0

Temperatura: 40°C | Pressão: 1 bar

Hidrostática

Ciência dos líquidos sob pressão Força = pressão * área

Hidrodinâmica

Ciência dos líquidos em movimento Força = massa * aceleração

P - Pressão [Pa]

 p



ρ



g h

 - Densidade do líquido [kg/m³]



 pressão densidade gravidade altura 





g - Aceleração da gravidade [m/s²] h - Nível da coluna do líquido [m]

Onde é a maior pressão?

 A B C

 A

B

 A pressão exercida em um ponto qualquer de um líquido estático é a mesma em todas as direções e exerce forças iguais em áreas iguais.

 p

 F  

Força  pressão Área 

 A P - Pressão [Pa] F - Força [N]  A - Área [m²]

 pe

 F 1

 pe



 A1

Portanto:

 F 1

 A1 

 F 2

 A2

 F 2 

 A2

A

 - Trabalho [Nm]

τ  Fs

trabalho força deslocamen to 

100 kg

10 cm²



F - Força [N] s - Deslocamento [m]

1000 kg

100 cm²

O trabalho realizado pelo cilindro a esquerda será o mesmo realizado pelo cilindro a direita.

τ1



τ2

1000 kg

Portanto: 100kg

F1 s1 



F2 s2 

100 cm²

V1 V2 

10 cm

1 cm

A1 s1 A2 s2 

10 cm²

O volume de óleo deslocado é constante nos dois cilindros.





W

F2  p2 A2

F1  p1 A1 





sendo:

F1



F2

Portanto:

 p1  p2 

A2

A1



1 2 7

5 4 1 - Corpo 2 - Mola tubular 3 - Alavanca 4 - Segmento dentado 5 - Engrenagem 6 - Ponteiro 7 - Escala 8 - Entrada com estrangulador

6

8

3

Pressão absoluta

kPa + Pe Faixa de Sobre-pressão Nível variável da Pressão  Atmosférica 101kPa Faixa de depressão

0

- Pe

Q

V 

t

V



Q

A s 

A s 



t

 Área

 Velocidade

Distância Q - Vazão [m³/min]  V - Volume [m³]  A - Área [m²] s - Distância [m]  v - Velocidade do fluído [m/s²] t - Tempo [min]

Q



A v

 Vazão



Portanto:

Q1 Q2 

A1 v1 

 A1



A2 v2 

 A2

Q1

Q2

 V2  V1

v

Q 

A

 A velocidade não depende da pressão.

P  p Q 

Potência





Pressão Vazão

P - Potência [W] p - Pressão [Pa] Q - Vazão [m³/s]



 Velocidade do fluxo;

•

 Tipo de fluxo;

•

 Diâmetro do tubo;

•

 Viscosidade do óleo;

•

 Comprimento dos tubos;

•

 Tipo e número de restrições.

•

Relação simplificada entre vazão e queda de pressão

Q

2



Δp  A

2

p - Perda de carga (p1  p2) –

Q  Vazão  A  Área –

–

Escoamento Laminar

ρ v D 

Re

v D









μ

Re

 

Força de inércia 

Força viscosa

Escoamento Turbulento

Re  Número de Reynolds –

 - Densidade  v  Velocidade D  Diâmetro interno do tubo µ - Viscosidade absoluta –

–

 - Viscosidade cinética

De 0 até 1500 - Fluxo laminar de 1500 até 2300 - Transição maior que 2300 - Fluxo turbulento

EFEITOS DA CAVITAÇÃO

 Erosão do material na área do alargamento da seção transversal •

 Efeito DIESEL - Combustão espontânea do óleo hidráulico •

Elementos de Trabalho

A

B

P

T

Elementos de comando e controle

Elementos de Produção, Tratamento e Distribuição

 Válvula Limitadora de pressão (segurança)

Linha de pressão

Linha de retorno Filtro de ar

Bomba Filtro de enchimento Motor elétrico  Visor de controle para nível Tubo de aspiração Escotilha para manutenção

Filtro de sucção Chicana Parafuso de drenagem

- Linha de pressão; - Linha de sucção; - Linha de retorno; - Filtragem externa;  A localização depende da função que o mesmo irá exercer, pois o filtro poderá trabalhar da maneira mais adequada à proteção que ele proporciona ao sistema.

Sucção - 100 a 150 microns Retorno -

40 a 80 microns

Pressão - 0,1 a 20 microns

- Montagem simples - Preço - Ele protege todos os componentes hidráulicos contra contaminação por partículas grandes

- A montagem é no local mais difícil do equip. hidráulico - Pouca possibilidade de manutenção - Devido a perigo de cavitação, só é possível filtragem de grandes partículas -100 a 150m

- Baixo custo

- É necessário um by-pass

- Manutenção simples

- No caso de picos de pressão e partida à frio, passam as partículas de contaminação através da  válvula by-pass aberta

- Pode realizar filtragem fina - Não provoca nenhuma cavitação na bomba

-40 a 80m

- Poderá ser montado diretamente antes de componentes sensíveis - Filtragem bem fina - Manutenção simples

- Precisa ser robusto (suportar pressão - O elemento precisa estar previsto para um alto diferencial de pressão

- Longa vida útil

- Conforme a resistência à vazão, a potência é convertida em calor

- Não provoca nenhuma cavitação na bomba

-0,1 a 20m

Resfriador a água

Resfriador a ar

Engrenagens

Pistões

Palhetas

 Atuadores

 Válvulas

Direcionais

Pressão

Bloqueio

Fluxo

.

 A

P  A

P  A

P

T

 A

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

 A

P

L

 A

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

Geral

Came

Botão

Rolete

 Alavanca

Mola

Pedal

Piloto

Solenóide

 Atuadores: Número seqüencial seqüencial + letra A  (1A, 2A, ...) –

Bombas: Número seqüencial + letra P  (1P ..., 2P ...) –

 Válvulas: Número do atuador + letra V + número número seqüencial seqüencial Outros: Número do atuador + letra Z + número número seqüencial

 (1V1 ..., 2V1 ...)

–

F=0

F=

P

T

P

T

 A

B

P

T

 A

B

P

T

F        =      -     3         0         0       

     %       0       5 

     %      0      5

5       0       %     

5       0       %     

F=

F=

 A

P

 A

B

P

T

T

Ganha-se na velocidade e perde -se na força Para cilindro diferencial (2:1): dobro da velocidade, metade da força.