ELEVADOR HIDRAULICO
Por: denerp • 13/6/2016 • Trabalho acadêmico • 1.057 Palavras (5 Páginas) • 1.819 Visualizações
UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL
CAMPUS DA REGIÃO DOS VINHEDOS
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, DA NATUREZA E DE TECNOLOGIA
DENER PAGNUSSAT
DENILSON DIONATTAN DA COSTA DA SILVA
PROJETO DE UM ELEVADOR HIDRÁULICO
BENTO GONÇALVES
2016
SUMÁRIO
- INTRODUÇÃO.........................................................................................................................3
- DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DO ELEVADOR HIDRÁULICO .....................4
- CONCEITO BÁSICO DE UM ELEVADOR HIDRÁULICO ..................................................4
- REPRESENTAÇÃO DO ESQUEMA HIDRÁULICO .............................................................4
- DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO .........................................................5
- PERDA DE CARGA .................................................................................................................7
- CONSIDERAÇÕES FINAIS .....................................................................................................9
- CONCLUSÃO ........................................................................................................................10
- REFERÊNCIAS .....................................................................................................................11
- INTRODUÇÃO
Esse trabalho tem como objetivo o dimensionamento de um elevador hidráulico, nele será realizado o projeto do sistema hidráulico utilizando o software FluidSIM da Festo, além de dimensionamento do cilindro hidráulico, bomba, tubulações e reservatórioo. Após ser calculados todos os componentes vai ser levado em conta a perda de carga e recalculado o cilindro para os novos valores.
- DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DO ELEVADOR HIDRÁULICO
2.1 CONCEITO BÁSICO DE UM ELEVADOR HIDRÁULICO
O conceito básico de um elevador hidráulico é um carro sendo levantado utilizando uma bomba hidráulica, um pistão dirigido por fluidos montados dentro de um cilindro. Como mostrado na Figura 01.
[pic 1]
Figura 01 – Esquema básico elevador hidráulico
O sistema básico é o cilindro sendo conectado a um sistema de bombeamento, em geral o fluído utilizado é óleo, mas pode ser utilizado outros fluidos incompressíveis. O sistema hidráulico básico é dividido em três partes: O reservatório, a bomba e a válvula.
A bomba força o fluido do tanque em um tubo, levando ao cilindro. Quando a válvula é aberta, o fluido de pressurização escoará pelo caminho da mínima resistência e retornará ao tanque de fluido. Mas quando a válvula está fechada, o fluido de pressurização não tem lugar para ir, exceto o cilindro. Conforme o fluido entra no cilindro, ele empurra o pistão para cima, erguendo o carro do elevador.
2.2 REPRESENTAÇÃO DO ESQUEMA HIDRÁULICO
Com auxílio do programa FluidSIM, foi desenvolvido e testado o esquema hidráulico do projeto do elevador conforme mostra a Figura 02.
No esquema hidráulico representado na Figura 02, são demonstrados e citados os itens que se encontram nesse cojunto, tais como unidade hidráulica, filtro, válvula direcional, válvula direcional de redundância e clindro de dupla ação com amortecimento.
[pic 2]
Figura 02 – Esquema Hidráulico
2.3 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO
Para ser feito o dimensionamento do pistão requerido no elevador, primeiramente foi estipulado qual a carga que o elevador deveria levantar, para nosso projeto já levando em conta o peso próprio e o coeficiente de segurança do projeto, nossa carga de elevação será de 10 toneladas. O segundo ponto para a definição do pistão; qual pressão iremos utilizar, e esta foi definida em 60 bar. Utilizando a Equação 01. Encontramos a área necessária para o nosso pistão.
[pic 3]
Equação 01 – Equação da Pressão.
P= Pressão [Pa]
F= Força [N]
A= Área[m²]
Assim foi encontrado que o diâmetro mínimo da haste necessária seria de 134,6mm, então foi adotado um diâmetro de 6” ou seja 152,4mm.
Tendo o diâmetro da haste e sabendo que a elevação seria de 2 metros foi calculado o volume necessário de óleo para erguer o pistão utilizando a Equação 02.
[pic 4]
Equação 02 – Equação do Volume.
V= Volume[m³]
A= Área[m²]
h = Comprimento [m]
Foi calculado que o volume do pistão será de 0,0365m³. Sabendo o volume necessário para o pistão foi escolhida uma bomba com vazão que encha o pistão com uma velocidade aceitável, não muito demorado e nem muito de pressa. A bomba escolhida ficou com vazão de 126,3 litros por minuto, coforme é mostrado na Tabela 01.
[pic 5]
Tabela 01 – Bombas PFR 20, Parker.
Utilizando a bomba escolhida o pistão levará 18 segundos para sair do ponto mínimo e chegar ao ponto máximo, tendo assim uma velocidade de 0,111 m/s ou 111 mm/s.
O volume do reservatório é calculado pela Equação 03, no nosso caso o volume adotado para o reservatório é de 0,4m³ ou 400 litros.
[pic 6]
Equação 03 – Volume Reservatório.
V= Volume [m³]
Q=Vazão[m³/h]
2.4 PERDA DE CARGA
Para o cálculo de perda de carga foi buscado um escoamento laminar, foi utilizado um comprimento equivalente de acordo com a Tabela 01. O diâmetro da tubulação foi projetado para ser de 2”.
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