Exercícios Resolvidos Hidráulica e Pneumática - Dimensionamento de Cilindros

Hidráulica e Pneumática 7 Dimensionamento e seleção de componentes Exercício Proposto Tarefa 3 Aula 4 Sequência ABCBCA P 80kgfcm² Cilindro A Força 500kgf Curso 100mm Tempo 2 segundos Cilindro B Força 1600kgf Curso 400mm Tempo 4 segundos Cilindro C Força 1600kgf Curso 600mm Tempo 6 segundos Hidráulica e Pneumática 7 Dimensionamento e seleção de componentes Exercício Proposto 100 pontos 1 20 pontos Desenhar o diagrama TRAJETOPASSO 2 15 ponto Calcular o diâmetro teórico dos cilindros 3 10 ponto Selecionar o diâmetro comercial dos cilindros 4 10 ponto Calcular a vazão necessária às válvulas de cada cilindro 5 15 pontos Calcular a vazão necessária à bomba do sistema 6 15 ponto Calcular os diâmetros teóricos das tubulações de sucção de retorno e de pressão 7 15 ponto Calcular as dimensões do reservatório 1 Desenhar o diagrama TRAJETOPASSO 2 Cálculo do diâmetro teórico dos cilindros 𝐷𝐴 4 500 𝜋 80 282 𝑐𝑚 282 𝑚𝑚 𝐷𝐵 4 1600 𝜋 80 505 𝑐𝑚 505 𝑚𝑚 𝐷𝐶 4 1600 𝜋 80 505 𝑐𝑚 505 𝑚𝑚 3 Selecionar o diâmetro comercial dos cilindros Diâmetro Comercial A 32 mm Diâmetro Comercial B 63 mm Diâmetro Comercial C 63 mm 4 Calcular a vazão necessária às válvulas de cada cilindro 𝑄𝐴𝐴 10 𝑐𝑚 2 𝑠 𝜋 32 𝑐𝑚2 4 402 𝑐𝑚3𝑠 241 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 𝑄𝑅𝐴 10 2 𝑠 𝜋322 222 4 212 𝑐𝑚3𝑠 127 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 𝑄𝐴𝐵 40 𝑐𝑚 4 𝑠 𝜋 63 𝑐𝑚2 4 3117 𝑐𝑚3𝑠 1870 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 𝑄𝑅𝐵 40 4 𝑠 𝜋632 452 4 1527 𝑐𝑚3𝑠 916 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 𝑄𝐴𝐶 60 𝑐𝑚 6 𝑠 𝜋 63 𝑐𝑚2 4 3117 𝑐𝑚3𝑠 1870 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 𝑄𝑅𝐶 60 6 𝑠 𝜋632 452 4 1527 𝑐𝑚3𝑠 916 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 Seleção das válvulas de comando dos cilindros 𝑄𝑣𝑎𝑙𝑣𝐴 241 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 𝑄𝑣𝑎𝑙𝑣𝐵 1870 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 A B C BC A 1 2 3 4 5 1 0 1 0 1 0 Cilindro A Cilindro B Cilindro C Hidráulica e Pneumática Superficies fuerzas caudal Areas forces flow Areas forças vazões Pistón Vástago Relación de superficies Pistón Vástago Anular Fuerza para 160 bar ¹ Caudal para 01 ms ² Salida Diferencial Entrada Piston Piston rod Area ratio Piston Areas Rod Annulus Force at 160 bar ¹ Push Regen Pull Flow at 01 ms ² Out Regen In Émbolo Haste Relación de áreas Émbolo Haste Anular Força a 160 bar ¹ Vazão 01 ms ² Pressão Difer Tração Avanço Difer Retorno AL Ø mm MM Ø mm φ A1A3 A1 cm² A2 cm² A3 cm² F1 kN F2 kN F3 kN qv1 Lmin qv2 Lmin qv3 Lmin 25 12 130 491 113 378 785 181 604 29 07 23 18 208 254 237 407 378 15 14 32 14 125 804 154 650 1287 246 1040 48 09 39 22 190 380 424 608 679 23 25 40 18 125 1256 254 1002 2011 407 1603 75 15 60 28 196 616 640 985 1025 37 38 50 22 125 1963 380 1583 3142 608 2533 118 23 95 36 208 1018 945 1629 1513 61 57 63 28 125 3117 616 2501 4988 985 4002 187 37 150 45 204 1590 1527 2545 2443 95 92 80 36 125 5026 1018 4008 8042 1629 6414 302 61 240 56 196 2463 2563 3941 4102 148 154 100 45 125 7854 1590 6264 12566 2545 10021 471 95 376 70 196 3848 4006 6158 6409 231 240 125 56 125 12272 2463 9809 19635 3941 15694 736 148 589 90 208 6362 5910 10179 9456 382 355 160 70 125 20106 3848 16258 32170 6158 26012 1206 231 975 110 190 9503 10603 15205 16964 570 636 200 90 125 31416 6362 25054 50265 10179 40086 1885 382 1503 140 196 15394 16022 24630 25635 924 961 𝑄𝑣𝑎𝑙𝑣𝐶 1870 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 5 Calcular a vazão necessária à bomba do sistema 𝑄𝑏 1870 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑚𝑖𝑛 6 Calcular os diâmetros teóricos das tubulações de sucção retorno e pressão 𝐷𝑠 4 3117 𝜋 100 199 𝑐𝑚 199 𝑚𝑚 𝐷𝑟 4 3117 𝜋 300 115 𝑐𝑚 115 𝑚𝑚 𝐷𝑝 4 3117 𝜋 500 089 𝑐𝑚 89 𝑚𝑚 7 Calcular as dimensões do reservatório 𝐿 3 𝑄𝑏 6 3 3 1870 6 3 935 3 21 𝐿 21 𝑑𝑚 210 𝑚𝑚 2𝐿 2 210 420 𝑚𝑚 3𝐿 3 210 630𝑚𝑚 𝐻 𝐿 20𝐿 12𝐿 12 210 252 𝑚𝑚 2𝐿 2 200 400 𝑚𝑚 3𝐿 3 300 900 𝑚𝑚 A B C BC A 1 2 3 4 5 1 0 1 0 1 0 Q lmin 241 187 187 916 916 1832 127 passo com maior vazão Cilindro A Cilindro B Cilindro C 2𝐿 2 210 420 𝑚𝑚 3𝐿 3 310 930 𝑚𝑚