Realizar a Atividade

Programa de Ensino Disciplina Hidráulica e Pneumática Docente João Batista de Oliveira Aula Cilindro Folha 1 3 Dimensionamento de cilindro Para o dimensionamento do cilindro devemos levantar algumas informações básicas que nos permitam responder às seguintes perguntas a Que força o cilindro deverá desenvolver b Qual é a pressão disponível para realizar o trabalho c Que distância a carga deverá ser deslocada ou seja qual o curso de trabalho De posse dessas respostas considerar que especialistas recomendam que a pressão de trabalho não deva ultrapassar a 80 da pressão disponível na rede de ar Para o dimensionamento da força tendo em vista a compressibilidade do ar atrito interno inércia etc utilizar um fator de correção que deverá ser aplicado ao valor teórico calculado a fim de garantir um desempenho satisfatório do cilindro na realização do trabalho a ser definido escolhido conforme os critérios da tabela abaixo Fatores de correção da força Velocidade de deslocamento da haste do cilindro Exemplo Fator de correção Fc Lenta com carga aplicada somente no final do curso Op de rebitragem 125 Lenta com carga aplicada em todo o desenvolvimento do curso Talha pneumática 135 Rápida com carga aplicada somente no final do curso Op de estampagem 135 Rápida com carga aplicada em todo o desenvolvimento do curso Desloc de mesas 150 Fórmula para o cálculo da força teórica F P x A A π x D2 ou A π x R2 4 Onde F Força P Pressão de trabalho A Área do êmbolo D Diâmetro do êmbolo Programa de Ensino Disciplina Hidráulica e Pneumática Docente João Batista de Oliveira Aula Cilindro Folha 2 3 Exemplo Dada uma situação de trabalho em que se tenha que deslocar uma carga frágil de 500 kg para armazenamento determinar o diâmetro do êmbolo sabendose que há uma pressão disponível de rede de 85 bar Considerar g 10 ms2 Solução 1 Cálculo da força teórica Força m x g 500 kg x 10ms2 F 5000 kg x ms2 Kg x ms2 N F 5000 N 2 Aplicase o fator de correção Carga frágil lenta com carga aplicada em todo o desenvolvimento do curso Fc 135 Fr Ft x Fc 5000 x 135 Fr 6750 N 3 Determinar a pressão de trabalho Ptrab Pdisprede x 08 85 x 08 Ptrab 68 bar 4 Conversão da unidade de pressão 1 bar 10 Ncm2 P 68 bar x 10Ncm2 bar P 68 Ncm2 5 Cálculo da área F P x A A F 6750N A 9926 cm2 P 68Ncm2 6 Cálculo do diâmetro A π x D2 D 4 x A 4 x 9926 D1124cm ou 1124 mm 4 π π Programa de Ensino Disciplina Hidráulica e Pneumática Docente João Batista de Oliveira Aula Cilindro Folha 3 3 7 Escolha do cilindro comercial Consultar a tabela abaixo Critério Selecionar o mais próximo acima Dc 125 mm 8 Refazer o cálculo para o diâmetro comercial selecionado e definir a pressão de trabalho mínima necessária F P x A P F 6750N P 55 Ncm2 A 12271cm2 1 bar 10 Ncm2 P 55 bar Conjunto C Conjunto C Conjunto C Disciplina Hidráulica e Pneumática Docente João Batista de Oliveira Aula Folha 1 2 Lista de Exercícios de Pneumática Entrega no dia da prova 1 Dada a figura abaixo dimensionar o atuador pneumático sabendose que deve levantar uma carga de 300 kg A pressão do ar comprimido disponível de rede é de 8 bar Considerar para os exercícios g10 ms2 1bar 10 Ncm2 F em N Fc50 Pedese a O diâmetro do atuador mínimo b O diâmetro do atuador comercial Consultar a Tabela fornecida c A pressão de trabalho em bar 2 Carga a Carga Cilindro B Cerveja Esteira 2 Esteira 1 Dados Dispositivo Elevador Massa do Conjunto C 40 kg Carga de Cerveja 100 kg A massa do cilindro B está inclusa no valor do conjunto C Pressão máxima de rede 75 bar O atuador B trabalha com força equivalente a 40 da força do atuador A Cilindro A Disciplina Hidráulica e Pneumática Docente João Batista de Oliveira Aula Folha 2 2 Observar o Elevador Pneumático acima e calcular a Pressão de trabalho do Atuador A b Pressão de trabalho do Atuador B c Definir uma pressão única sistema 3 Tendo em vista a otimização da operação de levantamento da carga no exercício anterior sugeriuse substituir o cilindro A por dois cilindros para realizar o mesmo trabalho Supondo que a carga se distribua igualmente pelos dois cilindros e considerando os dados fornecidos e os levantados no exercício calcular a O diâmetro mínimo dos novos cilindros b O diâmetro comercial c A pressão necessária para o diâmetro comercial 1 Dada a figura abaixo dimensionar o atuador pneumático sabendose que deve levantar uma carga de 300 kg A pressão do ar comprimido disponível de rede é de 8 bar Considerar para os exercícios g 10 ms2 1bar 10 Ncm2 F em N Fc 50 Pedese a O diâmetro do atuador mínimo b O diâmetro do atuador comercial Consultar a Tabela fornecida c A pressão de trabalho em bar a Cálculo do diâmetro mínimo do atuador Primeiro é necessário calcular a força necessária para levantar a carga Como existe uma fator de segurança a ser seguido Cálculo da Área mínima do atuador b Diâmetro do atuador comercial De acordo com a tabela fornecida o diâmetro comercial mais próximo e superior é o de 100 mm c Refazer o cálculo para o diâmetro comercial selecionado e definir a pressão de trabalho mínima necessária 2 Observar o Elevador Pneumático acima e calcular a Pressão de trabalho do Atuador A b Pressão de trabalho do Atuador B c Definir uma pressão única sistema a Para calcular a pressão de trabalho do atuador A Calcular as forças envolvidas Peso total do conjunto C Peso da cerveja Calcular a pressão do atuador A Como a força deve ser maior ou igual a 13734 N de acordo com a tabela de Força Teórica AvançoRetorno devemos selecionar o atuador de 63 mm Pressão no atuador A está dentro do limite da pressão máxima da rede de 6 bar b Calcular a pressão do atuador B c Para operação segura a pressão única do sistema deve ser suficiente para o atuador que exige maior pressão portanto o atuador A 3 Tendo em vista a otimização da operação de levantamento da carga no exercício anterior sugeriuse substituir o cilindro A por dois cilindros para realizar o mesmo trabalho Supondo que a carga se distribua igualmente pelos dois cilindros e considerando os dados fornecidos e os levantados no exercício calcular a O diâmetro mínimo dos novos cilindros b O diâmetro comercial c A pressão necessária para o diâmetro comercial A força necessária de cada cilindro A será a metade FA1FA2137342 6867N Cálculo do diâmetro do novo cilindro b Consultando a tabela o valor comercial mais próximo e acima é c Para o valor comercial de 50 mm para os novos atuadores