Dimensionamento de Sistema Hidráulico

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Prática 7

Samuel Henrique Soares Gomes 74967

Vanessa pinho Aragão 75326

Projeto de um circuito hidráulico

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[pic 7]^[a][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

Figura 1 - Circuito hidráulico.

Para o projeto foram definidos os seguintes parâmetros:

• Comprimentos das hastes são

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• As velocidades de cada pistão são as mesmas para a elevação da carga e a descida da carga,

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Dimensionamento:

• De acordo com nossas matrículas temos as seguintes forças devido as cargas a serem erguidas pelos cilindros,

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^[b][pic 15]

• Não conhecemos os diâmetros dos pistões, as vazões e nem as perdas de cargas. Assim, não é possível mensurar qual será a pressão disponível nas entradas do cilindro para movimentar as cargas. Logo, vamos estimar os diâmetros dos pistões considerando que a pressão disponível seja a da bomba, que no caso será de 160 bar,

• Para o cilindro A o diâmetro do pistão estimado é

^[c][pic 16]

Então, do catálogo da Rexroth temos , como o da Figura 3, e vamos escolher o cilindro CDT3 ME5 como o da Figura 2.[pic 17]

Verificando a flambagem somente para o cilindro A, pois somente o mesmo trabalha a um esforço de compressão,

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Sendo que,

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Temos então que

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Para determinar o L é necessário recorrer ao catálogo,

^[d][pic 21]

O comprimento livre de flambagem será

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O diâmetro da haste será

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Assim, vamos usar o cilindro de  e , como mostrado na Figura 2.[pic 24][pic 25]

• Para o cilindro B, a elevação da carga ocorre no recuo do pistão e com isso a força de pressão atua na área anular. Logo, vamos utilizar a área anular como critério de seleção do cilindro. A estimativa da área anular é,

^[e][pic 26]

Baseado nessa estimativa, escolhemos o cilindro CDT3 ME5 de  e , como mostrado na Figura 2.[pic 27][pic 28]

Tabela 1 - Caracterização dos cilindros

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Figura 2 – Tipos de cilindros.

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Figura 3 – Dimensões do cilindro.

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Figura 4 – Tabela de especificações dos cilindros.

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Figura 5 – Valores das dimensões do cilindro.

Então, como as dimensões dos cilindros estão definidas, podemos calcular as vazões.

• Para o cilindro A,

• Para a área abaixo do pistão

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• Para o cilindro B,

• Para a área abaixo do pistão

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• Logo, a vazão da bomba foi definida como,

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A válvula direcional é da Rexroth, de acordo com a Figura 6. A escolha foi baseada nas condições de operação do circuito e optamos pelo centro tandem por causa da economia de energia. Assim, chegamos ao seguinte modelo^[f]:

• Válvula direcional modelo 4 WMM 10 T 1X

- Tamanho nominal 10

- Série 1X

- Pressão máxima de operação 315 bar

- Vazão máxima 100 lpm

A perda de carga na válvula direcional foi determinada a partir da Figura 7. Assim, para a vazão de 35,75 lpm temos uma perda de carga de 1,3 bar.

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Figura 6 – Válvula direcional.

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Figura 7 – Curva característica de  para válvula direcional.[pic 45]

As válvulas de controle de vazão escolhidas são da Rexroth, de acordo com a Figura 6. A escolha foi baseada nas condições de operação do circuito. Assim, chegamos ao seguinte modelo:

• Válvula estranguladora de vazão com retorno livre do tipo MK

- Tamanho nominal de 10 (TN 10)

- Série 1X

- Pressão máxima de operação 315 bar

- Vazão máxima de 400 lpm

A tabela a seguir foi feita a partir das Figuras 7 e 8.

Tabela 2 - Características de operação das válvulas de controle de vazão

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Figura 8 – Válvula de controle de vazão com retorno livre, tipo MK

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