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DIMENSIONAMENTO DOS ATUADORES HIDRÁULICOS

Diagrama Trajeto x Passo
Quando idealizamos um projeto hidráulico, é sempre conveniente de início elaborar o diagrama trajeto x passo, pois ele tem como objetivo representar graficamente a sequência de movimentos os quais pretendemos que nosso projeto execute, visualizando cada um dos movimentos executados, o momento em que eles ocorrem, sua função etempo de duração.

Diagrama Trajeto x Passo
Abaixo seguiremos o exemplo de um dispositivo idealizado para realizar uma operação de dobramento de uma chapa de aço. Essa operação é realizada em seis passos, que podem ser claramente vistos em seu diagrama trajeto x passo. 1. A chapa é posicionada manualmente sobre a mesa do dispositivo. Um encosto ao fundo e outro ao lado garantem o paralelismoe o perpendicularismo da dobra. 2. Um botão de partida EO é acionado para ativar o ciclo de dobra, que só pode ser iniciado se os amadores A, B e C estiverem recuados e pressionando os fins de curso El, E3 e E5. 3. Há ainda um botão E7 que ativa a parada de emergência.

Diagrama Trajeto x Passo
Passo 1 Dada a partida, o atuador A se distende, fixando por pressão a chapa sobre a mesa. Ao fixara chapa, o amador A pressiona o fim de curso E2 que dispara o amador B para realizar a primeira dobra.

Passo 2 -

Passo 3 Ao final da primeira dobra, o amador B pressiona o fim de curso E4 que provoca seu retorno, e ao pressionar E3, ativa o amador c. Passo 4 Passo 5 Passo 6 O amador C se distende e realiza a segunda dobra. O retorno do amador C será dado pelo fim de curso E6. Ao retomar, oamador C pressiona ES que provoca o retorno do amador A que, ao pressionar novamente El, encerra o ciclo.

Diagrama Trajeto x Passo

Dimensionamento dos Atuadores Hidráulicos
Pressão Nominal [PN] é obtida em função do tipo de aplicação, conforme tabela abaixo;

Dimensionamento dos Atuadores Hidráulicos
Pressão de Trabalho Estimada e Perda de Carga Estimada A partir da pressão nominal PN,deve-se obter a pressão de trabalho estimada [Ptb], que é dada pela pressão nominal menos uma perda de carga estimada entre 10 a 15 por cento. Assim, adotando 15 %, teremos: Ptb = PN - 0,15.PN Força de Avanço É a força efetiva [Fa] que o cilindro hidráulico deve desenvolver a fim de realizar o trabalho para o qual foi projetado. Pode ser obtida por uma variada gama de equações. Entre elas, Físicaestática, Resistência dos Materiais, Usinagem, entre outras

Dimensionamento dos Atuadores Hidráulicos
Diâmetro Comercial Necessário ao Pistão Conhecidas a força de avanço Fa e a pressão de trabalho estimada Ptb, é possível determinar o diâmetro necessário ao pistão que será dado por:

Entretanto, esse diâmetro calculado não é o definitivo do pistão. É apenas uma referência a qualutilizaremos para consultar o catálogo do fabricante e definir qual cilindro hidráulico possui diâmetro de pistão no mínimo igual ou ligeiramente maior que o calculado. Nesse caso o cilindro que será utilizado no projeto deve observar a seguinte relação: Dp comercial ≥ Dp calculada

Dimensionamento dos Atuadores Hidráulicos
Pressão de Trabalho Definido o diâmetro Dp comercial, devemos recalcular apressão de trabalho que será a regulada no sistema. Assim:

Dimensionamento da Haste pelo Critério de Ëuler” para deformação por flambagem A configuração do cilindro hidráulico no projeto é de extrema importância no se dimensionamento, pois é a partir dela que será dimensionado o diâmetro mínimo de haste, uma vez que os cilindros hidráulicos são projetados para suportar unicamente cargas de tração ecompressão.

Dimensionamento dos Atuadores Hidráulicos
A análise de deformação por flambagem baseia-se normalmente na fórmula de “Ëuler”, uma vez que as hastes dos êmbolos têm um diâmetro pequeno em relação ao comprimento. A carga de flambagem de acordo com Euler é obtida por:

π .E . J K= 2 λ
2
Isso significa que com essa carga ocorre flambagem da haste. A carga máxima de trabalho, ou...
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