Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Engenharia Mecânica Graduação em Engenharia Mecânica GEM 37 – Sistemas de Controle Hidráulico e Pneumático

A8: Qualidade, Estabilidade, Compatibilidade dos Fluidos e Materiais

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

Para o bom funcionamento dos equipamentos do sistema hidráulico ou pneumático, os fluidos utilizados devem satisfazer algumas exigências de qualidade, estabilidade e compatibilidade com materiais.

INTRODUÇÃO

  • O único elemento mais importante no sistema hidráulico e pneumático, é o fluido trabalhando. As características do fluido têm um efeito crucial sobre o desempenho e vida do equipamento. É importante usar um fluido limpo e de alta qualidade, a fim de que o sistema hidráulico opere com eficiência.

  • Também, este fluido deve ser compatível com os materiais que interage. Pois, mesmo um fluido de qualidade pode agredir um equipamento cuja a compatibilidade é comprometida.

INTRODUÇÃO

  • Para garantir o sucesso do sistema, temos que selecionar um fluido de qualidade, que mantenha a estabilidade ao longo do tempo desejado e que seja compatível com os equipamentos.

  • A manutenção, tem papel fundamental em garantir estas exigências, para que o sistema sempre trabalhe com eficiência.

OBJETIVO

Objetivo

  • Esse trabalho tem como objetivo a apresentação dos flúidos hidráulicos e pneumáticos do ponto de vista da qualidade, estabilidade e compatibilidade com materiais.

  • Ratificar a importância da seleção, tratamento e manutenção do flúido para garantir boa eficiência do sistema.

QUALIDADE DOS FLUIDOS

FLUIDOS HIDRÁULICOS

  • Os modernos fluidos hidráulicos são compostos complexos que são cuidadosamente preparados para atingir as exigências de suas tarefas. Além do que para ter um fluido base, os fluidos hidráulicos contém aditivos especiais para fornecer características desejadas.

FLUIDOS HIDRÁULICOS

FLUIDOS HIDRÁULICOS

FLUIDOS HIDRÁULICOS

MANUTENÇÃO & FLUIDOS HIDRÁULICOS

ANÁLISE QUÍMICA

FERROGRAFIA

FERROGRAFIA

FERROGRAFIA

  • VANTAGENS:

Aumenta a segurança, pelo conhecimento do real estado da máquina;

Evita paradas inesperadas e avarias de proporções catastróficas (na maioria dos casos);

Aumenta a vida útil do equipamento;

Aumenta a produtividade pela programação das paradas;

FLUIDOS PNEUMÁTICOS

A contaminação do ar comprimido é a soma da contaminação do ar ambiente com outras substâncias que são introduzidas durante o processo de compressão.

O ar ambiente é contaminado por partículas sólidas (poeira, microorganismos, etc.), vapor d’água (umidade relativa), vapores de hidrocarbonetos (fumaça de óleo diesel, etc.), dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxido nitroso, dióxido de enxofre, etc.

FLUIDOS PNEUMÁTICOS

Durante o processo de compressão, o ar comprimido também é contaminado pelo óleo lubrificante do compressor e por partículas sólidas provenientes do desgaste das peças móveis do mesmo.

Na tubulação de distribuição, o ar comprimido ainda pode arrastar ferrugem e outras partículas.

FLUIDOS PNEUMÁTICOS

  • A norma ISO-85731 classifica os contaminantes do ar comprimido e suas unidades de medida da seguinte maneira:

FLUIDOS PNEUMÁTICOS

FLUIDOS PNEUMÁTICOS

A norma internacional ISO-8573-1 é a referência central sobre a qualidade do ar comprimido para uso geral, não valendo para usos muito particulares, como ar medicinal, respiração humana e alguns outros. A tabela a seguir apresenta as classes de qualidade do ar comprimido em função dos seus três contaminantes típicos: água, óleo e partículas sólidas.

FLUIDOS PNEUMÁTICOS

Para a obtenção dos diferentes níveis de pureza do ar comprimido (classes de qualidade), a ISO-8573 recomenda a seguinte seqüência padrão de equipamentos:

Estudo de caso: freio hidráulico

SISTEMA HIDRÁULICO DO FREIO

O seguinte estudo de caso é para salientar a importância de se ter estabilidade, qualidade e compatibilidade do fluido. A idéia do caso surgiu na aula de FDV ministrada pelo prof. José Antônio.

Para tanto tomaremos o sistema de freio hidráulico como sistema de estudo. Primeiro iremos definir o funcionamento do freio hidráulico simples, e depois qual a relação do fluido na eficiência de parada do carro.

FREIO HIDRÁULICO

  • Quando você pressiona o pedal de freio, seu carro transmite a força de seu pé para seus freios por meio de um fluido. Como os freios em si requerem uma força muito maior do que você poderia aplicar com seu pé, seu carro precisa multiplicar a força do seu pé. Ele faz isso de duas maneiras:

  • Vantagem mecânica (força de alavanca)

  • Multiplicação da força hidráulica

ALAVANCA & MULTIPLICAÇÃO DA FORÇA

  • Abaixo, a ilustração para a alavanca (montada no pedal) e multiplicação de força através do sistema hidráulico:

MUDANÇA DE FASE DO FLUIDO

  • O problema que pode acontecer é se os condutos onde o fluido trabalha estiver perto de alguma fonte de calor, e o fluido mudar da fase líquida para a gasosa.

Se isso ocorre, não adianta pisar no pedal, pois o fluido perdeu estabilidade, ou seja, deixou de ser completamente incompressível, sendo a “bolha de óleo na fase de vapor” compressível.

Assim a força do pedal irá comprimir a bolha, e não será transmitida às sapatas ou disco de frenagem.

ENTRADA DE UMIDADE PELO RESPIRO

O respiro é uma conecção do conduto hidráulico para a tmosfera, com função de compensar a mudança de volume do fluido. Essa conecção deve ser bem dimensionada, pois se houver entrada de umidade no sistema:

  • A água acumulada, vai para a parte mais baixa do sistema, por ter maior densidade. A parte mais baixa são os cilindros atuadores na sapata ou disco. Ou seja, a água vai para a parte onde mais se tem dissipação de calor. E ocorre o mesmo problema de compressibilidade.

CONCLUSÃO DO ESTUDO DE CASO

  • Como visto, se não garantirmos a estabilidade do fluido no sistema, perde-se a garantia de eficiência do mesmo.

  • No caso do freio hidráulico, a perda de estabilidade é crítica, pois atinge diretamente o SMS ( saúde, meio ambiente e segurança).

CONCLUSÃO

CONCLUSÃO

  • A seleção dos fluidos não está somente ligada às suas propiedades, mas também como esse fluido irá interagir com os condutos e equipamentos por onde estará trabalhando.

  • Daí a importância de garantir a compatibilidade dos fluidos com os diversos materiais do sistema hidráulico ou pneumático.

CONCLUSÃO

  • Também é necessário manter o fluido estável, pois a instabilidade pode afetar o sistema de forma imprevisível e drástica.

  • Um exemplo dado, foi o estudo de caso do freio hidráulico.

REFERÊNCIAS

Referências

Prof. Geraldo Magela

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