Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário
IFC – Campus Luzerna
Hidráulica e Pneumática
Curso: Técnico Integrado em
Automação Industrial
Disciplina : Hidráulica e
Pneumática
Aula 2: Atuadores hidráulicos
Prof. Evandro Rodrigo Dário, Dr. Eng.
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Generalidades
Basicamente, os atuadores hidráulicos são os conversores
da energia hidráulica em trabalho linear, sendo sua
função básica de transformar força, potência ou energia
hidráulica em força, potência ou energia mecânica.
Os atuadores hidráulicos podem ser divididos basicamente
em dois tipos: lineares e rotativos.
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Generalidades
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Atuadores Lineares
Cilindros: Cilindros hidráulicos transformam trabalho
hidráulico em energia mecânica linear, a qual é
aplicada a um objeto resistivo para realizar trabalho.
Um cilindro consiste de uma camisa de cilindro, de um
pistão móvel e de uma haste ligada ao pistão.
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Cilindro de simples ação – AS
O cilindro de simples ação é usado em circuitos hidráulicos,
quando o esforço (trabalho) for aplicado em apenas um sentido,
retomado pela ação de uma força externa ou por uma mola de
reposição.
O fluido entra no tubo do atuador pelo lado do êmbolo
(alimentação de fluido apenas de um lado), a resistência do
êmbolo estabelece no fluido uma pressão (pressão de
movimento), que ao vencer a resistência do êmbolo, desloca a
haste para frente (movimento de avanço).
Para o êmbolo retomar (movimento de recuo), será necessária a
comutação da válvula direcional e, com a ajuda da força
externa, o fluido retoma para o reservatório.
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Cilindro de simples ação – AS
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Cilindro de simples ação – AS
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Cilindro de dupla ação
O cilindro de dupla ação é usado em sistemas hidráulicos, quando
for necessário esforço em ambos os sentidos. Isto significa
podemos obter força em qualquer dos lados do movimento
(movimento de avanço e retomo).
Para o movimento de avanço, o fluido sob pressão entra pela
tomada (1) no cilindro, atuando no lado do êmbolo fazendo a haste
sair. O fluido sob pressão, que se encontra no lado da haste, é
deslocado, fluindo pela tubulação ao reservatório. Ao chegar no
final do curso, a pressão de trabalho é atingida.
No movimento de retorno, o fluido sob pressão entra pela tomada
(2) no cilindro. O êmbolo é deslocado e a haste recua, fazendo
com que o fluido que se encontra no lado do êmbolo seja
deslocado para o reservatório.
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Cilindro de dupla ação
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Cilindro de Haste dupla
Um cilindro com um pistão simples
e uma haste ligada a cada lado
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Cilindro Telescópio
Usamos este cilindro quando o comprimento da camisa precisa ser
menor do que se poderia conseguir com um cilindro padrão.
Assim, quando o cilindro está retraído, ocupa menos espaço, e é
próprio para locais de difícil acesso, difíceis para o cilindro padrão.
Na maioria das vezes, este cilindro é de simples ação, porém também
o encontramos de dupla ação.
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Cilindro Telescópio
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Cilindro Duplex
Consiste de dois cilindros montados em linha e com hastes múltiplas
(uma para cada cilindro).
As guarnições são montadas entre os cilindros para permitir dupla
ação de cada cilindro. Os cilindros duplex dão uma capacidade de três
posições
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Cilindro duplex contínuo ou cilindro tandem
Consiste de dois ou mais cilindros montados em linha com pistões
interligados por uma haste comum.
Um cilindro Tandem fornece uma força resultante maior quando
o diâmetro do pistão é limitado, mas o seu curso não é.
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Cilindro com amortecimento hidráulico
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Atuadores Rotativos
Esses mecanismos são compactos, simples e eficientes. Eles
produzem um torque alto e requerem pouco espaço e
montagem simples.
Campo de aplicação
Manuseio de Material, Máquina Ferramenta, Maquinaria de
Borracha e Plástico, Equipamento Móbil, Robótica,
Empacotamento, Comutação de Válvula, Indústria MúltiploProcesso, Fabricação de Componentes Eletrônicos.
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Osciladores Hidráulicos
Convertem energia hidráulica em movimento rotativo, sob um
determinado número de graus.
O oscilador hidráulico é um atuador rotativo com campo de giro
limitado. Um tipo muito comum de atuador rotativo é chamado de
atuador de cremalheira e pinhão.
Esse tipo especial de atuador rotativo fornece um torque uniforme
em ambas as direções e através de todo o campo de rotação.
Nesse mecanismo, a pressão do fluido acionará um pistão que está
ligado à cremalheira que gira o pinhão.
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Osciladores Hidráulicos
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Osciladores Hidráulicos
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Osciladores Hidráulicos
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Motores Hidráulicos
Os motores hidráulicos transformam a energia de trabalho
hidráulico em energia mecânica rotativa, que é aplicada ao
objeto resistivo por meio de um eixo.
Todos os motores consistem basicamente de uma carcaça com
conexões de entrada e saída e de um conjunto rotativo ligado a
um eixo.
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Motores Hidráulicos X Motores Elétricos
Os motores hidráulicos têm certas vantagens sobre os motores
elétricos. Algumas destas vantagens são:
1 – Reversão instantânea do eixo do motor.
2 – Ficar carregado por períodos muito grandes sem
danos.
3 – Controle de torque em toda a sua faixa de velocidade.
4 – Frenagem dinâmica conseguida facilmente.