dimensionamento da bomba hidráulica e tubulações etapa-final (1)

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Dimensionamento da Bomba Hidrulica e Tubulaes

1. Etapa

Esta atividade importante para que voc estabelea um melhor entendimento dos fundamentos e princpios do sistema hidrulico (leo), normalmente considerado de energia fluida, por se tratar de equipamento de grande fora mecnica e atuando com grandes ndices de presso, aplicado em indstria onde se necessita dessas caractersticas e de seus dispositivos relacionados.

Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos

Passo 1 (Aluno)Analisar a tabela e as informaes a seguir. A Prensa dever estampar furos de 12,7 mm, em chapas de ao SAE 1020, de diversas espessuras (conforme a tabela a seguir), variveis estas que sero utilizadas para a determinao da presso x dimetro x fora, nos prximos passos.

Passo 2 (Equipe)1 Calcular, para o projeto de componentes hidrulicos, a fora de corte necessria para o corte das chapas:Onde: Fc = Fora de Corte.p = Permetro da seo.e = Espessura da chapa.Tc = Tenso de cisalhamento.Como foi definido o material SAE 1020, a tenso de cisalhamento para esta matria-prima ser de 40 kgf/mm.

A=F/PCompletar a tabela a seguir com os valores encontrados.

Tabela1.1

Calcular a rea do mbolo do pisto, a partir das foras calculadas anteriormente, para definir qual o pisto que ser utilizado. Para o clculo, definir uma presso de 100 kgf/cm.Calculo feito na tabela1.1 acima.

Passo 3 (Equipe)Pesquisar, em sites, livros e catlogos de fabricantes de bombas, e selecionar a bomba hidrulica utilizada para que a prensa possa executar as operaes calculadas anteriormente, assim como definir o dimensionamento da tubulao do conjunto hidrulico por meio do clculo de perdas de carga.

Formula de perda em fluxo laminar

Bomba definidaBomba de engrenagem G2 vazo efetiva Qef=40(mm2/s) e potncia de acionamento necessria N=100kgf, com n=1750 rpm, v=36 cst (mm3/s) e temperatura em trabalho de 50 graus Clsius.Tamanho nominal 11,3 vg(cm2/rot3).

Etapa 2:

Aula-tema: Vlvulas Hidrulicas: Direcionais, de Presso, de Bloqueio e de Fluxo. Anlise e Montagem de Circuitos Hidrulicos Laboratrio.

Passo 1:- Reservatrios As funes do reservatrio so basicamente: - armazenamento do fluido - resfriamento do fluido por conduo e conveco. Como regra prtica, o volume do reservatrio dever ser suficiente para suprir o sistema por um perodo mnimo de trs minutos antes que haja retorno do leo. Ou seja:Vol Reservatrio 3.Qbomba ento ser um reservatrio de 100L.Caractersticas:RESERVATRIOS HIDRULICOS PADRO DIN 24339

- Reservatrio Um sistema de ar comprimido dotado de um ou mais reservatrios, que desempenham as seguintes funes no processo de produo: Armazenar o ar comprimido; Resfriar o ar; Auxiliar na eliminao do condensado; Compensar as flutuaes de presso em todo o sistema de distribuio; Manter a presso constante na linha de distribuio; Estabilizar o fluxo de ar; Controlar as marchas dos compressores, etc. A figura abaixo mostra os elementos que constituem um reservatrio:

a) Chicana um dispositivo, geralmente em forma de placa aleta, instalado no interior do reservatrio, para separar a suco da bomba das linhas de retorno. Seu objetivo principal aumentar a rea de troca trmica do reservatrio, sem que haja a necessidade da utilizao de um trocador de calor. O uso da chicana possibilita que o fluido circule um pouco mais pelo interior do tanque, evitando que seja imediatamente succionado, pela bomba to logo descarregado no tanque pela canalizao de descarga. Figura 73 - Esquema de um reservatrio

Assim, a chicana: - Evita a turbulncia no tanque; - Permite o assentamento de materiais estranhos; - Ajuda a separar o ar do fluido; - Ajuda a dissipar o calor por meio das paredes do tnauque. 69

Dependendo da necessidade, pode ser introduzido um maior nmero de chicanas verticais para forar mais a circulao do fluido, aumentando a troca trmica por conveco. Entretanto, se ainda assim no houver uma boa troca trmica e consequente reduo de temperatura do fluido, a fim de manter sua viscosidade dentro dos parmetros aceitveis, ser necessrio adotar a utilizao de um trocador de calor Tipo de VlvulasSuas aplicaesVantagensDesvantagens

Vlvulas de cunha e de comportaUsadas em sada de tanques ou tubulaoVisualizao do posicionamentoSensveis a eroso

Vlvulas de macho esfricoVlvula de fundo de tanqueAlta estanqueidade quando de faces de vedao so de teflon ou nylonfraca estanqueidade quando de faces de vedao de metal

Vlvulas de macho cnico e macho cilndricoServios areos, gasosa e vapor Sistemas de tubulao de gs natural Sistemas de tubulao de petrleo Vcuo para aplicaes de alta presso

Quarto de volta rpida operao on-off; Mnima resistncia ao fluxo; Menores em tamanho do que a maioria outras vlvulas

Requer uma grande fora para atuar, devido alta frico. NPS 4 e vlvulas maiores requer o uso de um atuador. Porta reduzida, devido ficha cnico.

Vlvulas de globocontrole do fluxo seu fechamento.Permite a utilizao de fluidos com um certo grau de impurezasNo admite fluxo nos dois sentidos

Vlvulas de borboletaAplicaes em que o vapor, lquidos, gases ou ar devem ser controlados dependem do trabalho dos modelos de vlvulas borboleta.projetados para suportar altas temperaturas, resistindo bem ao desgaste com o tempo de uso a incapacidade de eliminar completamente todas as substncias residuais

Passo 3:Calcular, aplicando o nmero de Reynolds, a vazo e velocidade para a definio das vlvulas que sero utilizadas e do escoamento do sistema.

O escoamento Laminar, definir as vlvulas().Passo 4:Fazer a montagem do circuito hidrulico e a representao grfica do sistema, conforme. Etapas 1 e 2.

Ciclo grama:

Acionamento pisto Ciclo de abertura Ciclo de fechamento

Avanadox

Recuadox

CiclosPrimeiro cicloSegundo ciclo

Avana011

Rcua0

ETAPA 3Aula-tema: Automao Industrial Pneumtica. Estrutura tpica dos SistemasPneumticos. Dimensionamento de Uma Rede de Distribuio de Ar Comprimido.Esta atividade importante para que voc possa entender como funciona um sistemapneumtico e possa calcular a quantidade de ar comprimido utilizado em um sistema.Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritosPasso 1:Assistir a vdeos e fazer uma entrevista com representantes de empresas do segmento, sobre tipos de sistemas pneumticos e suas aplicaes mais utilizadas na indstria, com nfase em prensas e alimentadoresOs tipos de sistemas que utilizam este tipo de equipamento so as prensas de estamparia,entortamento, entre outros j os alimentadores so de vrios tipos e modelos AF- 1C, AF-2C e AF-6C.

http://www.tecnopress.com.br/imagens/Alimentador_Pneumatico.jpgPasso 2:Calcular, de acordo com a vazo e a perda de carga, o dimetro do tubo para que o sistema de alimentao possa trabalhar na prensa hidrulica.

D=35,86mm

Passo 3:

Pesquisar em catlogos de fabricantes e definir trs tipos de compressores que podem ser utilizados para o projeto em questo; escolher e calcular o compressor utilizado para o sistema de alimentao, justificando sua escolha, e definir o sistema de tratamento do ar comprimido equivalente com o sistema e compressor selecionados.

Informaes Sobre Ar ComprimidoOs trs tipos de compressoresCompressor de PistesO compressor de pistes um dos mais antigos modelos de compressores, mas continua a ser o mais verstil e ainda um compressor muito eficiente. O compressor de pistes desloca um pisto no interior de um cilindro atravs de uma biela e uma cambota. Se apenas um lado do pisto utilizado para a compresso, descrito como de aco simples. Se ambos os lados do pisto, o superior e o inferior, so utilizados, de aco dupla.A versatilidade dos compressores de pistes virtualmente no conhece limites. Comprime tanto ar como gases, com alteraes muito pequenas. O compressor de pistes o nico modelo com capacidade para comprimir ar e gases a altas presses, tal como em aplicaes de ar de respirao.A configurao de um compressor de pistes pode ir de um nico cilindro de baixa presso/baixo volume a uma configurao de fases mltiplas com capacidade de comprimir a uma presso muito alta. Nestes compressores, a ar comprimido por fases, aumentando a presso antes de passar para a fase seguinte, para comprimir o ar a uma presso ainda mais alta.Capacidade de compresso:A gama de compressores de pistes CompAir tem potncias entre 0,75 kW e 420 kW (1 cv a 563 cv), produzindo presses operacionais entre 1,5 bars e 414 bars (21 a 6004 psi).Tipos de aplicaes tpicas:Compresso de Gs (GNC, Nitrognio, Gs Inerte, Gs de Aterro Sanitrio), Alta Presso (Ar de respirao para mergulho com garrafa, cilindros SCBA, Vigilncia ssmica, Circuito de sopro de ar), engarrafamento P.E.T, Ignio de motor, Industrial

Parafuso RotativoO compressor de parafuso um compressor de deslocamento com pistes com a forma de parafuso; este o tipo predominante de compressor utilizado actualmente. As peas principais do elemento de compresso de parafuso so os rotores macho e fmea, que se deslocam na direco um do outro enquanto o volume entre eles e a armao da caixa diminui. A relao de presso de um parafuso depende do comprimento e perfil do parafuso e da forma da porta de descarga.O elemento de parafuso no est equipado com nenhuma vlvula e no existem foras mecnicas que criem qualquer desequilbrio. Pode, portanto, funcionar com uma alta velocidade do veio e combinar uma elevada taxa de fluxo com reduzidas dimenses exteriores.Capacidade de compresso:A gama de parafuso rotativo CompAir tem potncias entre 4 kW e 250 kW (5 cv a 535 cv), produzindo presses operacionais entre 5 e 13 bars (72 a 188 psi).Tipos de aplicaes tpicas:Alimentos, Bebidas, Fabrico de Cerveja, Militar, Aeroespacial, Automvel, Industrial, Electrnica, Manufactura, Petroqumica, Mdica, Hospitalar, Farmacutica, Ar Instrumental

Palhetas rotativasBaseado em tecno