Lista Hidráulica-2022 1

EMC - 5443 - FUNDAMENTOS DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS AVALIAÇÃO 1 – 26/07/2021 NOME: MATRÍCULA: INSTRUÇÕES 1) Responder as questões da prova descritas no Moodle, numerando cada questão, após digitalizar gerando um arquivo PDF com a cópia manuscrita LEGÍVEL da resolução. 2) Não será aceita prova digitada em editor de texto, a prova deve ser realizada a mão com a caligrafia do próprio estudante. 3) Anexar UM único PDF da solução de TODA prova com a indicação da numeração de cada questão. Às 18h encerra-se o prazo da prova e tem um local indicado para inserção do arquivo PDF até 18:15. TODAS AS QUESTÕES TÊM O MESMO PESO: 2.5 PONTOS POR QUESTÃO Questão 1 – A figura abaixo apresenta um sistema de hidráulica digital com um atuador linear com 4 câmaras em configuração tandem (1A1) e 8 válvulas on/off (1V1 a 1V8). Neste sistema, para o movimento de avanço, as câmaras que estão aumentando de volume devem sempre receber vazão da fonte de vazão (𝑞𝑉𝑆). No entanto, as câmaras que estão decrescendo de volume podem ser conectadas ou não junto as câmaras que estão aumentando de volume, porém, apenas uma de cada vez. Caso uma câmara que está diminuindo de volume seja ligada junto as câmaras que estão aumentando de volume, a câmara restante deve ser, obrigatoriamente, ligada para reservatório. As válvulas 1V1 a 1V8 fazem a ligação das câmaras para reservatório ou para a fonte de vazão (𝑞𝑉𝑆). Mediante ao que foi enunciado, qual é a máxima velocidade de avanço que o atuador pode atingir em regime permanente (𝑣𝑚𝑎𝑥). Calcule também a velocidade mínima de avanço (𝑣𝑚𝑖𝑛). Para cada uma das velocidades determine qual deve ser a configuração de cada válvula (no formato da tabela abaixo) considerando 0 para válvula fechada e 1 para válvula aberta. Parâmetros: 𝐴𝐴 = 15,44 × 10−4 m2; 𝐴𝐵 = 11,02 × 10−4 m2; 𝐴𝐶 = 7,07 × 10−4 m2; 𝐴𝐷 = 13,44 × 10−4 m2; 𝑞𝑉𝑆 = 8 L/min. 𝑣𝑚𝑎𝑥 𝑣𝑚𝑖𝑛 1V1 1V2 1V3 1V4 1V5 1V6 1V7 1V8 1V1 AD AC AB AA va 1V2 1V3 1V4 1V8 1V7 1A1 1V6 1V5 x qVS qVT Questão 2 – O sistema hidráulico da figura abaixo desloca uma carga 3 F de 240 kN a uma velocidade y de 2x10-2 m/s e utiliza um cilindro de área 3 A igual à 6x10-3 m2. Para que a pressão 1 p da unidade de suprimento fique limitada em 80 bar, é empregado um amplificador de pressão (booster) com área 2 A de 1,6x10-3 m2. Para esta condição de regime permanente com velocidade constante, pede-se a) Determine a pressão 2 p em bar. b) Determine a vazão 𝑞𝑣2 em m3/s. c) Determine a vazão 𝑞𝑣1 em m3/s. Questão 3 – Um estagiário do Laship foi requisitado para elaborar um circuito hidráulico para uma determinada aplicação no laboratório. Nesta aplicação o estagiário deve conceber um circuito com dois atuadores lineares assimétricos de dupla ação A1 e A2. No circuito foi pedido que ao acionar a válvula direcional para a posição paralela, o atuador A1 deve avançar. Quando o atuador A1 chegar em seu final de curso, o atuador A2 deve começar a avançar logo após o término do avanço do atuador A1. Quando a válvula direcional for colocada na posição cruzada, o atuador A1 deve retornar. Quando o atuador A1 chegar em seu fim de curso de retorno, o atuador A2 deve retornar. Para esta aplicação, foi requisitado o uso de uma bomba com compensação de pressão, uma válvula direcional 4 vias, 3 posições com centro fechado, centrada por molas e acionamento duplo solenoide e demais componentes para o correto funcionamento do sistema. O estagiário pediu a sua ajuda para o desenvolvimento desde sistema. Qual seria o circuito hidráulico que deve ser projetado? Questão 4 – Seja a válvula de controle de pressão de duplo estágio mostrada a seguir. a) Explique o seu princípio de funcionamento? b) Porque existe a necessidade de se usar uma válvula de duplo estágio. c) Apresente um pequeno exemplo de circuito utilizando está válvula quando ela opera em controle remoto explicando o seu funcionamento neste circuito. 𝑞𝑣1 𝑞𝑣2