Fundamentos da Hidráulica: Vantagens, Princípios e Bombas

Vantagens dos Sistemas Hidráulicos

Os sistemas óleo-hidráulicos oferecem diversas vantagens operacionais:

• Fácil Regulação de Velocidade

  O óleo é um fluido incompressível, o que permite uma variação de velocidade simples e precisa através de atuadores hidráulicos.

• Transmissão de Grandes Potências

  Estes sistemas permitem a transmissão de maior potência por unidade de volume, alcançando uma alta performance de transmissão.

• Controle de Posição e Precisão

  Graças à incompressibilidade do fluido, um atuador pode parar em qualquer posição com um alto grau de precisão.

• Reversibilidade das Unidades

  A inversão do sentido de rotação ou movimento pode ser feita de imediato, utilizando uma válvula ou bomba adequada.

• Proteção do Sistema contra Sobrecargas

  Em contraste com a transmissão mecânica, uma válvula de segurança óleo-hidráulica impede que a sobrecarga cause sobrepressões, protegendo os elementos do sistema.

• Possibilidade de Carga no Arranque e Desligamento

  Permite o bloqueio de qualquer movimento brusco após o arranque e durante o desligamento.

Comparativo de Características de Sistemas de Transmissão

A tabela abaixo resume as características comparativas (Sistema A / Sistema B):

• Resposta: Lenta / Rápida
• Força: Pequena / Grande
• Massa (Peso): Leve / Pesado
• Posto de Comando: Difícil / Possível
• Controle de Velocidade: Inadequado / Adequado
• Pressão de Alimentação: Baixa / Alta
• Rigidez da Posição Intermediária: Baixa / Alta
• Sistema de Transmissão: Simples / Complexo
• Preço: Baixo / Alto

Princípio de Pascal e Equilíbrio Hidrostático

O Princípio de Pascal afirma que a pressão exercida num ponto de um fluido incompressível em repouso é transmitida em todas as direções da massa líquida. O Princípio do Equilíbrio estabelece que, se considerarmos que não há perdas, esta pressão é transmitida ao longo da tubulação.

A relação é dada por: P₁ = P₂ => F₁/A₁ = F₂/A₂

Assim, podemos concluir que uma pequena força aplicada pode resultar numa força muito maior (multiplicação de força).

Características das Bombas Hidráulicas

• Pressão

  É o valor nominal de funcionamento contínuo da pressão máxima para uma dada velocidade.

• Fluxo (Vazão)

  Também conhecido como deslocamento geométrico. É o volume de líquido bombeado por unidade de tempo ou por rotação.

• Rendimento Total

  O rendimento é a relação entre a vazão real e a vazão teórica. O rendimento total é o produto do rendimento volumétrico e mecânico, variando tipicamente entre 0,5 e 0,9.

Tipos de Bombas Hidrostáticas

Estas bombas são projetadas para aumentar a pressão do fluido:

1. Bombas de Engrenagens Externas Rotativas

   O fluxo ocorre pelo transporte do fluido entre os dentes de duas engrenagens. São amplamente utilizadas em instalações óleo-hidráulicas e são menos sensíveis a contaminantes.

2. Bombas Rotativas de Palhetas

   Podem ter fluxo fixo ou variável e trabalham geralmente com baixa pressão. O funcionamento baseia-se num rotor que abriga palhetas móveis que giram num anel, formando câmaras entre o rotor e o alojamento.

3. Bombas de Pistão

   Possuem múltiplos conjuntos de pistão-cilindro. Existem dois tipos principais: pistões axiais e pistões radiais. Estas bombas proporcionam maior pressão de trabalho, maior variedade de fluxos e maior rendimento do que as bombas de engrenagens ou palhetas.

Componentes de Controle (Válvulas)

• Válvula Distribuidora Antirretorno
• Válvula Distribuidora 3/4 (3 vias/4 posições)
• Válvula Distribuidora 2/4 (2 vias/4 posições)
• Válvula Reguladora de Pressão (Segurança) 2/2 (2 vias/2 posições)