Sumário
6109 . Pneumática e Hidráulica – iniciação
[email protected] . 2014/2015
●
Hidráulica.
Hidráulica
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Hydraulis.
Hidráulica
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É a ciência que estuda o comportamento dos fluídos líquidos e
o aproveitamento da energia transmitida por estes, bem como
as suas aplicações.
Hidráulica
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A hidráulica é utilizada na generalidade em toda a indústria.
Hidráulica
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A hidráulica é utilizada na generalidade em toda a indústria.
Hidráulica
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Lei de Pascal:
–
A pressão exercida num ponto qualquer de um líquido estático é transmitida em
todas as direções, sem diminuição de intensidade, atuando com uma força igual
em áreas iguais e perpendicular a estas.
Hidráulica
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Lei de Pascal:
–
Demonstração.
Hidráulica
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Lei de Pascal:
–
Uma força F atua sobre uma superfície A (na qual as forças agem) de um fluído
em repouso contido num espaço fechado, provocando uma pressão que se
estende a todo o fluído.
F
P = ___
A
(P) A pressão é medida em Newtons por metro quadrado (N/m2) ou pascal (Pa).
(F) A força mede-se em Newtons (N).
(A) A área em m2.
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Determine a pressão que o bloco A exerce sobre o solo?
F
P = ___
A
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Determine a pressão que o bloco A exerce sobre o solo?
F
200
P = ___ = _____ = 50 Pa
A
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Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Determine a pressão que o bloco A exerce sobre o solo?
F
P = ___
A
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Determine a pressão que o bloco A exerce sobre o solo?
F
200
P = ___ = _____ = 100 Pa
A
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Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Determine a pressão que o bloco A exerce sobre o solo?
F
P = ___
A
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Determine a pressão que o bloco A exerce sobre o solo?
F
400
P = ___ = _____ = 200 Pa
A
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Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
Bloco A
O bloco A exerce uma
pressão contra o solo de
50 Pa.
Bloco B
Bloco C
Como a área do bloco B é
menor que a do bloco A.
Logo a pressão exercida pelo
bloco B (100 Pa) no solo será
maior que a do bloco A
(50 Pa).
Sendo a massa do bloco C
maior que a dos blocos A e
B.
Assim a pressão exercida
pelo bloco C no solo será
maior (200 Pa).
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Em suma, a pressão que um bloco exerce no solo depende:
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da sua massa (intensidade da força);
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da área de apoio.
F
P = ___
A
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Em suma, a pressão que um bloco exerce no solo depende:
●
da sua massa (intensidade da força);
●
da área de apoio.
F
P = ___
A
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Em suma, a pressão que um bloco exerce no solo depende:
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da sua massa (intensidade da força);
●
da área de apoio.
F
P = ___
A
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Em suma, a pressão que um bloco exerce no solo depende:
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da sua massa (intensidade da força);
●
da área de apoio.
F
P = ___
A
Hidráulica
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Aplicação da lei de Pascal:
–
Em suma, a pressão que um bloco exerce no solo depende:
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da sua massa (intensidade da força);
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da área de apoio.
F
P = ___
A
Hidráulica
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Pressão:
–
É a força exercida por unidade de superfície.
–
Em hidráulica, a pressão é expressa em kgf/cm2, atm ou bar. A pressão também
poderá ser expressa em psi.
Baixa Pressão
Alta Pressão
Hidráulica
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Pressão:
–
Formula matemática:
F
P = ___
A
(P) A pressão é medida em Newtons por metro quadrado (N/m2) ou pascal (Pa).
(F) A força mede-se em Newtons (N).
(A) A área em m2.
Hidráulica
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Pressão:
–
Relação entra as unidades de pressão:
Hidráulica
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Pressão:
–
Relação entra as unidades de pressão:
Hidráulica
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Pressão:
–
Relação entra as unidades de pressão:
Hidráulica
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A pressão exercida por uma coluna de líquido é dada pela
seguinte expressão:
Hidráulica
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Pressão hidrostática:
Hidráulica
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A pressão é medida por aparelhos denominados manómetros:
Hidráulica
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O manómetro é um aparelho que mede um diferencial de
pressão.
Hidráulica
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O primeiro manómetro foi inventado por Varignon, em 1705.
Este tinha como finalidade a medição da pressão dos gases
num espaço fechado.
Hidráulica
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Existem diversos tipos de manómetros:
–
O modelo mais simples é o manómetro de tubo em U ou manómetro de
pressão, que é constituído por um tubo de vidro dobrado em forma de U.
Hidráulica
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Existem diversos tipos de manómetros:
–
A diferença de nível indica a medida da pressão.
Hidráulica
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Outro tipo de manómetro é o manómetro de ionização. Este é
um manómetro de vácuo equipado com um detetor constituído
por uma válvula eletrónica que comunica com um recipiente
cuja pressão se pretende medir.
Hidráulica
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Existe ainda outro tipo de manómetro que é o designado
manómetro de Pirani, utilizado para medir baixas pressões.
Este é constituído por um filamento aquecido eletricamente, o
qual está exposto a um gás cuja pressão se pretende
determinar.
Hidráulica
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Manómetro de Bourdon:
–
Consiste numa escala calibrada em unidades de pressão e de um ponteiro
ligado, através de um mecanismo, a um tubo oval, em forma de "C".
Hidráulica
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Funcionamento:
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Conforme a pressão aumenta no tubo de Bourdon, este tende a endireitar-se.
Esta ação provoca o movimento do ponteiro, de forma proporcional ao
movimento do tubo, registando o valor da pressão no mostrador.
Hidráulica
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Manómetro de Núcleo Móvel:
–
Consiste num núcleo ligado ao sistema de pressão, de uma mola de retração,
de um ponteiro e de uma escala graduada em Kgf/cm² ou Psi.
Hidráulica
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Funcionamento:
–
Quando aumenta a pressão, o núcleo do manómetro é empurrado contra a
mola de retração, provocando o movimento do ponteiro que está ligado ao
núcleo, registando proporcionalmente o valor da pressão no mostrador.
Hidráulica
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Caudal (ou débito) é o volume de líquido que se escoa, por
exemplo num tubo ou conduta em cada unidade de tempo.
Hidráulica
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O caudal exprime-se em metro cúbico por hora (m3/h), litro por
minuto (l/m) ou litro por segundo (l/s).
Hidráulica
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Se numa conduta de secção S a água se escoar com a
velocidade V, o caudal Q será representado pela seguinte
expressão:
Q=SxV
Hidráulica
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Analisando a expressão, pode concluir-se que quanto maior for
a velocidade de escoamento maior será o caudal para a
mesma secção.
Q=SxV
Hidráulica
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Analisando a expressão, pode concluir-se que quanto menor
for a velocidade de escoamento menor será o caudal para a
mesma secção.
Q=SxV
Hidráulica
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Quando uma conduta tem derivações, o caudal de água na
conduta principal é igual à soma dos caudais nas derivações.
Q0 = Q1 + Q2
Hidráulica
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Características:
Critérios
Meio de transmissão de energia
Condução de energia
Conversão em energia mecânica e vice-versa
Hidráulica
Óleo
Tubos, mangueiras, orifícios
Bombas, cilindros, motores hidráulicos
P – Pressão
Grandezas características
Q - Caudal
Hidráulica
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Características:
Critérios
Hidráulica
Potência específica
Muito boa
Precisão de movimentos
Muito boa
Rendimento
Aptidão ao comando, controlo e processamento
de sinal
Realização de movimentos lineares
Menos bom
Muito boa
(Melhorias se associada à eletrónica)
Muito fácil
Hidráulica
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Características:
Critérios
Transmissão
Dist. económica
Vel. de transmisão
Hidráulica
Limitada e muito cara
Até 100m
Aproxi. 50 mm/s
Rotações
Limitado
Força
Bem alto
Proteção contra sobrecarga
Excelente
Hidráulica
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Próxima aula:
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Um sistema hidráulico funciona segundo a lei de Pascal.
Hidráulica
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Próxima aula:
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Exercício.
Hidráulica
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Próxima aula:
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Exemplo prático:
Hidráulica
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Próxima aula:
–
Exemplo prático: