Projeto hidráulica

Adriano Sifronio Nascimento RA12109131

SHP – sistemas hidráulicos e pneumáticos - Turma te rça feira Prof. Flavio

São Paulo 2014

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Índice

• Descrição Pg.03 • Cálculos iniciais Pg.04 • Cálculo dos cilindros Pg.05 • Dimensionamento da bomba pg.07 • Dimensionamento da tubulação Pg.08 • Dimensionamento do reservatório e filtros Pg.09 • Seleção do fluido apropriado Pg.09 • Seleção das Válvulas Pg.09 • Calculo de perda de carga Pg.10 • Desenho Pg.11 • Listagem matérias Pg.11 • Descrição dos movimentos pg.11 • Diagrama trajeto passo pg.11 • Quadro de acionamento dos solenoides pg.11 • Catálogos utilizados Pg.12 • Bibliografia Pg.23

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Descrição do funcionamento do acionamento da maqui na. A maquina trata-se de um alargador de tubos, o tubo é fixado pelo cilindro A, depois o cilindro B faz alarga o tubo em um diâmetro intermediário, e assim que o cilindro B retorna, o cilindro C muda a posição do cilindro B que então alarga o tubo para o diâmetro final.

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Cálculos iniciais Cilindro B Força = 3(penúltimo numero do RA) x 2000= 6000 kgf Velocidade de avanço= 65mm/s (adotada) Velocidade de retorno= 65mm/s (adotada) Curso 300mm Cilindro A Força= ¼ força B = 1500kgf Velocidade de avanço= 65mm/s (adotada) Velocidade de retorno= 65mm/s (adotada) Curso 200mm Cilindro C Força= 1/10 força B = 600kfg Velocidade de avanço= 65mm/s (adotada) Velocidade de retorno= 65mm/s (adotada) Curso 200mm

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Calculo dos cilindros Cilindro A F=1500 kgf P=210 bar (adotada)

D=������� = �����

��� = 3,01 cm

Padrão adotado D= 40mm marca Bosch P avanço (real) =

�� =

���,�� = 119,36 bar

P retorno = 119,36 bar F(retorno) = P x Ac = 119,36 x 6,4 = 763,9 kgf Calculo da haste (DH mínimo) Li = curso x FC Li= 200mm x 2 = 400mm DH mínimo conforme tabela = 22mm Cilindro padrão Bosch 40/28 cod.CDT3MS2/40/28/200/Z1X/R1CHDMWW Cilindro B F=6000 kgf P=210 bar (adotada)

D=������� = ����

��� = 6,03 cm

Padrão adotado D= 80mm marca Bosch P avanço (real) =

�� =

���,�� = 119,36 bar

P retorno = 119,36 bar F(retorno) = P x Ac = 119,36 x 40,08 = 4783,9 kgf Calculo da haste (DH mínimo) Li = curso x FC Li= 300mm x 2 = 600mm DH mínimo conforme tabela = 36mm Cilindro padrão Bosch 40/28 cod.CDT3MS2/80/36/300/Z1X/R1CHDMWW

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Cilindro A F=1500 kgf P=210 bar (adotada)

D=������� = �����

��� = 3,01 cm

Padrão adotado D= 40mm marca Bosch P avanço (real) =

�� =

���,�� = 119,36 bar

P retorno = 119,36 bar F(retorno) = P x Ac = 119,36 x 6,4 = 763,9 kgf Calculo da haste (DH mínimo) Li = curso x FC Li= 200mm x 2 = 400mm DH mínimo conforme tabela = 22mm Cilindro padrão Bosch 80/36 cod.CDT3MS2/40/28/200/Z1X/R1CHDMWW Cilindro c F=600 kgf P=210 bar (adotada)

D=������� = ����

��� = 1,9 cm

Padrão adotado D= 25mm marca Bosch P avanço (real) =

�� =

���,�� = 119,36 bar

P retorno = 122,23 bar F(retorno) = P x Ac = 122,23 x 2,37 = 289,68 kgf Calculo da haste (DH mínimo) Li = curso x FC Li= 200mm x 2 = 400mm DH mínimo conforme tabela = 14mm Cilindro padrão Bosch 25/18 cod.CDT3MS2/25/18/200/Z1X/R1CHDMWW

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Calculo das vazões e velocidades Cilindro A

QA= ������ =

�,���/���,�������� = 4,9L/min.

QR= ������ =

�,���/���,������� = 2,49L/min.

�� = �� = 65��/� Cilindro B

QA= ������ =

�,���/���,������� = 19,6L/min.

QR= ������ =

�,���/���,������� = 15,63L/min.

�� = �� = 6,5��/� Cilindro C

QA= ������ =

�,���/���, ������� = 1,9L/min.

QR= 3,4/min. �� = !

� = ",���,"#�� = 23,9cm/s = 0,23m/s

Dimensionamento da bomba Vazão mínima bomba Dianteira = 19,60 L/min. Vazão mínima bomba Traseira = 4,9 L/min Padrão de mercado: bomba de engrenagens dupla Bosch Dados bomba 1: Volume nominal teórico 5,6$�" Vazão a 1175rpm = 5,9l/min. Pressão máxima = 250 bar Dados bomba 2: Volume nominal teórico 19,6$�" Vazão a 1175rpm = 20,72l/min. Pressão máxima = 250 bar Cálculos utilizados Bomba Traseira

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Q=%�&�'� =

�,����#��, � = 5,9 l/min.

Bomba Dianteira Q=

%�&�'� =

� ,����#��, � = 20,72 l/min.

Q=vazão V= volume deslocado n= rotação do motor η= rendimento volumétrico (0,95 – 0,9) adotado:0,9 Dimensionamento do motor N=

(�!"� =

��,#"� = 14,38Hp

Padrão de mercado Weg: 15Hp 6 polos 220/380v 1175rpm Dimensionamento da tubulação Conforme tabela Abaco de tubos normalizados Bomba 1 Sucção: Di=14mm padrão Abaco= 20/14

� = !����� = � = �, )/�*&��

�,�"������� = 64 cm/s = 0,64m/s

Pressão: Di=6mm padrão Abaco= 08/06

� = !����� = � = �, )/�*&��

,�������� = 351 cm/s = 3,51m/s

Retorno: Di=9mm padrão Abaco=12/09

� = !����� = � = �, )/�*&��

,�"������� = 156 cm/s = 1,56m/s

Bomba 2 Sucção: Di=26mm padrão Abaco= 38/26

� = !����� = � = ,#)/�*&��

�,"������� = 65,15 cm/s = 0,65m/s

Pressão: Di=17,5mm padrão Abaco= 16/11,5

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� = !����� = � = ,#)/�*&��

, �������� = 363 cm/s = 3,63m/s

Retorno: Di=9mm padrão Abaco=25/17,5

� = !����� = � = ,#)/�*&��

,�"������� = 143 cm/s = 1,43m/s

Dimensionamento do reservatório 1 critério Utilizado de 3 a 5 vezes a vazão (adotado 4 x Q bomba 1 + bomba 2) V(reservatório)= 4 x (5,9 + 20,72) = 106,48L 2 critério Área mínima para dissipar o calor ∆p total=0,7Hp Reservatório deve dissipar 0,35Hp 1�2 dissipa 0,8hp logo: A mínima =

��"�,� = 0,44�

Verificando o reservatório Aresta = √1064801 $�" = 47,39cm = 0,4739m Área = 0,47x0,47 = 0,22� Area total do reservatório = 5 x 0,22 = 1,1� Padrão de mercado 120L Seleção de fluido apropriado Fluido utilizado: óleo mineral HLP conforme ISOVG46 Azolla ZS46 Seleção das válvulas Válvulas utilizadas: 2 válvulas 4/3 vias centro fechado com perda de carga de 3 bar 1 válvula 4/3 vias centro em tandem com perda de carga de 3 bar 1 válvula 3/2 vias (perda de carga não considerada) 5 válvulas unidirecional com perda de carga de 3 bar

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Calculo de perda de carga Para bomba dianteira

∆p= ��2����34��������

f =

56 =

�7��4 =

�,�"�"��,#� = 0,07

∆p= ,#��"�"��,��

�,#��������� = 0,49 bar

Para bomba traseira

∆p= ��2����34��������

f =

56 =

�7��4 =

�,�"���,� = 0,21

∆p= ,��"�"����,��

,��������� = 6,04 bar

∆p= perda de carga F= fator utilizado x/R X= 90 (adotado) R= numero de Reynolds L= comprimento da tubulação D= diâmetro da tubulação γ= peso especifico do óleo ν=viscosidade cinemática v= velocidade do fluido

∆p total para bomba dianteira ∆p total= ∆p + dp(perda de carga das válvulas no circuito ∆p total = 0,49bar + (2 x 3bar) + (1 x 3 bar) = 9,49 bar N perdida =

(�!�� =

,� �,#�� = 0,27 Hp

∆p total para bomba Traseira ∆p total= ∆p + dp(perda de carga das válvulas no circuito ∆p total = 6,04bar + (3 x 3bar) + (2 x 3 bar) = 21,04 bar

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N perdida = (�!�� =

�,���, �� = 0,43 Hp

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Bibliografia

• http://www.boschrexroth.com/ • http://www.hidracomp.com.br/produtos/reservatorios-hidraulicos/ • https://sites.google.com/a/fatecsp.br/shp/ • Apontamentos em aula