Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Curso: ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇAO Disciplina : Hidráulica e Pneumática Aula 4: Fluidos Hidráulicos Prof. Evandro Rodrigo Dário, Dr. Eng. Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Fluido Hidráulico O fluido hidráulico é o elemento vital de um sistema hidráulico industrial. Ele é um meio de transmissão de energia, um lubrificante, um vedador e um veículo de transferência de calor. O fluido hidráulico à base de petróleo é o mais comum. São substâncias que se interpõem entre superfícies em movimento, formando uma película que reduz o desgaste e a geração de calor, bem como, um meio transmissor de energia. Normalmente, utilizamos óleos minerais, que são produtos destilados do petróleo, nos sistemas hidráulicos. Estes óleos têm grande importância em combinações saturadas de carvão - hidrogênio, as quais influenciam grandemente a resistência ao envelhecimento e à viscosidade. Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Fluido Hidráulico Os óleos de origem animal e vegetal não são apropriados, visto que formam resinas e se decompõem. São três os tipos de óleos minerais, derivados do petróleo: • Óleos de base parafínica • óleos de base naftênica ou asfáltica • óleos de base mista (contém compostos parafínicos e naftênicos) Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Funções dos Fluidos Hidráulicos • Transmissão de energia • Lubrificação das partes móveis que fazem parte do sistema hidráulico • Dissipar o calor gerado na transformação de energia (refrigeração) • Vedar as folgas internas dos componentes • Reduzir o atrito • Proteção contra a ferrugem e corrosão • Amortecimento de oscilações provocadas por irregularidades da pressão Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Aditivação dos Fluidos Hidráulicos Para obter características que venham a melhorar o desempenho, que os óleos não possuem naturalmente, são adicionados algumas substâncias químicas capazes de preservar o sistema hidráulico. A estas substâncias, chamamos de Aditivos. O usuário não deve tentar colocar aditivos em um óleo hidráulico esta tarefa é exclusivamente do fabricante ou do refinador do óleo. Dissipar o calor gerado na transformação de energia (refrigeração) O usuário deve solicitar um óleo hidráulico que atenda as necessidades reais do seu equipamento, e do processo de fabricação utilizando um sistema óleo hidráulico. Proteção contra a ferrugem e corrosão Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Compressibilidade do óleo hidráulico A tendência, cada vez maior, nos campos de aplicações da óleo-hidráulica, de aumentar as pressões de operação, coloca a elasticidade do volume de óleo em primeiro plano.. A compressibilidade depende principalmente da pressão e, em menor escala, da temperatura Para cada 100 Kgf/cm2 (bar) de pressão aplicada, há uma redução de 0,7 % do volume do óleo. Podemos dizer com segurança que um fluido é incompressível. Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Viscosidade dos Fluidos Hidráulicos Conceito: Viscosidade é a resistência de um fluido ao escoamento, ou seja, é o inverso da fluidez. Alguns Métodos para definir a Viscosidade • Viscosidade Absoluta (poise) • Viscosidade Cinemática (centistokes) • Viscosidade Relativa (SUS e SAE) • Para efeito prático, na maioria dos casos, a viscosidade relativa é suficiente. Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Viscosidade dos Fluidos Hidráulicos Problemas de Viscosidade Alta Viscosidade do Fluido Significa: • Alta resistência à passagem do fluido • Alta temperatura do fluido, causada pelo atrito • A queda de pressão é inevitável, devido à resistência • Os movimentos e operações tornam-se mais lentos • Dificuldade de eliminar as bolhas de ar no reservatório • O consumo de potência é alto, devido às perdas por atrito Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Viscosidade dos Fluidos Hidráulicos Problemas de Viscosidade Baixa Viscosidade do Fluido Significa: Aumento do vazamento interno dos componentes (espessura reduzida da película lubrificante) Redução do rendimento da bomba (vazão e eficiência reduzidas) Menor pressão que a desejada no sistema Gasto excessivo ou engripamento, devido à quebra da película lubrificante Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Requisitos de Qualidade Certas qualidades são exigidas em um bom fluido hidráulico, um óleo não deve sofrer colapso e deve proporcionar serviço satisfatório. Eis algumas das qualidades exigidas: • Evitar ferrugem nas peças internas de válvulas, bombas • Evitar a formação de sedimento ou goma de petróleo que possam bloquear as passagens nas válvulas e telas de filtros • Reduzir a espuma que pode causar a cavitação na bomba • Propriedades que proporcionem uma longa vida Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Requisitos de Qualidade • Não deteriorar quimicamente • Qualidades que resistam à variação da capacidade de fluxo ou viscosidade com a mudança de temperatura • Formar uma película protetora que ofereça boa resistência ao desgaste • Evitar a corrosão • Não emulsificar com água. • Não ter efeito deteriorante sobre gaxetas e vedações. Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Manutenção Guardar o óleo em um recipiente limpo, que não contenha fibras ou resíduos O óleo não deve ser guardado em recipientes abertos, devendo ser cobertos com tampas e coberturas hermeticamente fechadas, para que a sujeira e ou poeira não assentem na sua superfície. Guardar em lugar seco, não expondo a intempéries Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFC – Campus Luzerna - SC Hidráulica e Pneumática Manutenção Não misturar óleos de fabricantes diferentes. Óleos com propriedades diferentes podem causar danos quando misturados. Usar um fluido hidráulico adequado para cada tipo de trabalho e de componentes