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MÁRIO VALDEZ + Ficha técnica +Titulo Sistemas Hidráulicos [Volume HH Mário. Willian Valdez licencia para á litigna portu e : DD mesma eia | “1500 Lisboa Portugal á “Tel7649909-"7605100 Fax 7605100 Prefácio Algumas considerações, Certamente alguns leitores do Volume 1 de Sistemas Hidráulicos se aperceberam, que no prefácio, a autor favia estabelecido um pré-requesito para compreensão do tema deste manual, para alguns; de preparação, para outras, através duma linguagem técnica acessível e de carácter descritivo. “Na verdade, não é possível satisfazer 0 todos, quer cos que desconhecem o tema, quer nos que na abordagem lhes foi fácil criar uma visão geraí, criativa, posifilizando-lhes uma primeira formação no campo do tema óleo. idráulico. Esperar-stsia, taluez, que o autor fosse mais explicito na abordagem do tema em questão, mas é ao leitor que cabe dar a forma final. Como é álvio, a comprocensão e interpretação é diferente de indivíduo para indivíduo, O antor com o lançamento do seu furo, possibifitou uma crítica comstrutiza a todos as leitores afo prefácio safieutou que o sutesso do livro estava na análise de quem o lesse, no permitir q recolha do maior número de elementos indispensáveis para que a resposta co seu problema pudisse ser objectiva. Decididamente, se o Volume T é uma parcela do manual Sistemas Hidráulicos, seria mais saudável para qualquer feitor fazer uma. análise mais objectiva, com um conhecimento mais rigoroso, É claro, que todo o mérito que o Bivro (he mereve, entre outras coisas, é o de ensinar aos leitores as conhecimentos que lhe permitam actuar com mais confiança. “eliemente o oro foi bem aceite. O autor pensa ter feito um trabalho váfido do divulgação e análise que poderá ser apreciado pelos leitores, de acordo vom as suas naturais exigências. Com o vofieme IF o autor vers dar resposta a um conjunto de questões feitas por certos leitores. Em suma, o autor foi de novo chamado a eriar afgo de útil embora cons algumas (imitações e tum curtíssimo espaço de tempo, num meio ttelectunlmente fechado é ondo es recursos da abordagem dos problemas de projecção são restritos A Mobif OiÉ Portuguese Lda. reconfeceu o valor da obra, patrocinando-a, procurando assim dar continuidade, apoio e colaboração na divulgação de obras de canicter científico. É necessário que se comece a entender em matéria social, que só é possível fazer-se algo desde que haja uma coesão perfeita entre quem cria é quem tire partido dessa inovação, mma atirude do entusigsmeo, msm, campo de linguagem da visão e da amizade or outro fado é autor pensa que o mercado deve estar em sintonia com a função de mérito, o autor considera esta obra como uma das suas experiências mais gratificantes. O feitor deverá compreender o autor » no entanto, se tiver do o criticar, deve-o fazer, através duma finguagem racional é aberta. O autor agradece a tolos os que com che colaboraram. ILÍDIO MARTINS, LDA. Ú ) f 1 ) lj k A publicar em Novembro de 1996: Cilindros Hidráuficos (Motores Lineares) Controle de Operações e Tipos de Centros dos Distribuidores (carretéis) e Características de Operação de Bombas Hidráulicas Equipâmintos Auxiliares TAtessórios e Formulários - Simbologia Geral - Simbolos Gráficos Normalizados Circuitos Hidráulicos e seus Diagramas Elementos Lógicos * Arranque e Manutenção de Instalações Óleo-Hidráulicas * Como se deve Processar um Cursos de Formação Superior de Óleos Hidráulicos e Testes de Formação Profissional com Exemplos de Cálculo * Características Fisicoquímicos dos Lubrificantes Material Didáctico Por VCR CN ON CN OS ==. íãÕÃ 2 õõõ—õlm mama J 2 ÍNDICE FLUIDOS 1 HIDRÁULICOS... e Introdução e Enchimento de um sistema hidráulico 6 + Manutenção de um fluido hidráulico... + Optimização do fiuido fidráutico. + Avarias nos circuitos hidráulicos (quadro, * Um poluente desconhecido : o à * Grupos fidránticos. 15 19 30 e Localização dos flitros de fluxo total e parcial. 32 * Sistema hidráulico de volume constant 36 Capísulo I.... 39 * Pás carregadoras de rodas * Conjuntos Industriais 45 Capítulo 11... * Historial das Gruas so Capítulo TV... * Cilindros compactadores 73 Capítulo V..... * Camiões Basculantes - Dumpers 76 Capítulo VI... . * Martelos hidráulicos so Capítulo VIT. + Prensa hidráulica 85 CAPÍTULO VHL... * Prensa Fhidráulica para Moldagem com Almofada de Borracha a2 CAPÍTULO IX... " e Máquina para Fundição com Moldes à “Pressão 23 CAPÍTULO X.. * Máquinas de Injecção para Mofidagem de Plásticos 34 Capítulo XI... * Fresadoras e Recti ae CAPÍTULO XI 103 * Tomo Mecânico Sistemas Hidráulicos FLUIDOS HIDRÁULICOS Introdução Dando continuidade 20 apoio e colaboração na divulgação de obras de caracter científico à Mobil patrocina esta obra, que esperamos venha a ser não só um elemento útil de consulta para quem no seu dia a dia utiliza este tipo de equipamentos, mas também quiçá para quem por gosto, necessidade ou obrigação se confronta com alguns problemas neste domínio. De acordo com o objectivo geral da obra, neste volume apresentamos um capítulo sobre questões reais numa perspectiva mais prática do ponto de vista do utilizador. No próximo volume seremos mais exaustivos do ponto de vista científico, nos temas a abordar complementando assim a temática dos fiuidos hidrávlicos. W//» Os orgãos essenciais de muitas das máquinas actuáis são os chamados sistemas hidráulicos. Apesar de toda a tecnologia do accionamento hidráulico se basear na descoberta de Pascal, no século XVII, acmalmente os sistemas hidráulicos são equipamentos de elevada tecnologia c precisão, exigindo cada vez mais lubrificantes especificos de elevada qualidade que garantam - a máxima performance e custos de manutenção reduzidos. Os lubrificantes hidráulicos de elevada qualidade, desde que defendidos contra as contaminações extemas, são capazes de garantir as suas boas características iniciais permitirem a sua permanência em serviço por longos períodos de tempo. “Assumindo 4 escolha criteriosa de um lubrificante hidráulico de elevada qualidade, vamos analisar os aspectos relacionados com a sua preservação e a aptimização do funcionamento do equipamento: - Enchimento de um sistema hidráulico * Manutenção do Aluido hidráulico - Optimização do fluido hidráulico + Avarias nos circuitos hidráulicos - Um poluente desconhecido: o ar - | - Fluidos hidráulicos do futuro | Enchimento de um sistema hidráulico Os lubrificantes de aita qualidade para sistemas hidráulicos são produtos resultantes de alta - tecnologia e que exigiram demoradas pesquisas e ensaios em todas as situações possíveis, incluindo as de mais elevada severidade. todos os factores - | Torna-se pois necessário algumas medidas iniciais de forma a eliminarem prejudiciais que podem influenciar o seu comportamento em serviço. -Págil- Sistemas Hidráulicos Tais medidas são: » à existência de boas condições de recepção e de armazenagem. » uma preparação cuidadosa do sistema antes do enchimento com o fluido hidráulico * um enchimento cauteloso do sistema com o fluido J Armazenamento e recepção dos lubrificantes J O armazém Um armazém de lubrificantes deve estar, sempre que possível, localizado numa atmosfera "saudável" : afastado da poluição de poeiras, fumos é de ambientes húmidos; submetido apenas a temperaturas compreendidas entre o ponto de fluxão do lubrificante 50º C, no máximo. O armazém deve permitir: i + Uma manutenção mínima. A má localização do armazém de lubrificantes pode dar origem a perdas de tempo inúteis devendo-se evitar os armazéns muilo deslocados em relação à zona de fabrico e com acessos difíceis, Deve-se prever acessos adequados de forma que os camiões de carga com os lubrificantes possam aproximar-se do armazém e fazerem as entregas direetamente, evitando-se perdas de tempo do pessual. y Uma perfeita identificação dos lubrificantes (nome, código de cor, etc.). Os tambores não devem ser colocados a monte nem armazenados de maneira a que se impeça a leitura dos rómlos de identificação. J A recepção dos tambores Os tambores devem ser classificados por categoria de produtos, por produto & a data de entrega registada para controlo da rotação dos stocks). Ex.: categorias de produtos: + lubrificantes hidráulicos + lubrificantes de redutores + lubrificantes de compres E) ! OTES 1 No que respeita aos lubrificantes hidráulicos, cls devem ser classificados produto por produto. A data da entroga deverá ser inscrita na face visível da embalagem ao lado do nome do produto, permitindo pôrem-se em serviço as embalagens mais antigas e evitando-se tempos de stock alargados. E) Armazenagem exterior ) Caso não possa ser evitada é preciso, pelo menos: « armazenar 08 tambores deitados sobre plataformas de madeira. + colocar 08 tampões na horizontal para evitar a entrada de ar saturado de humidade. 3 > b “Pag 2o Depósito de óleo aéreo com grupo de bombagem de elevada débito Distribuição do produto Deve ser tão simples quanto possível evitando-se situações geradoras de impurezas (tambores ou baldes intermédios). Exemplo: à simplés irasfega dum tiuido da classe ISO 13/10 para um recipiente, embora limpo, mas não especialmente preparado, pode fazé-lo passar no mínimo para a classe ISO 15/12 cu mesmo à classe 18/15. (ver métodos de classificação de limpeza) Unidades móveis equipadas com cubas" intermédias e filtros ou então uma distribuição centralizada são as soluções ideais, Preparação do sistema A limpeza do sistema deve fazer-se imperativamente a quente para eliminar ao máximo os produtos de degradação (gomas, depósitos) que não são solúveis senão no lubrificante quente. Limpeza com solventes PATENÇÃO * A ucção dus compostos aramáticos sobre as vedantes é muito importante. Pode atacá- Jos. Os solventes são muito fluidos não se devendo ultrapassar uma concentração máxima de 5% para não se diminuir muita a viscosidade da fluido hidráulico. Não ultrapassar, após o enchimento, a temperatura de 6DºC em serviço. É preterível sdicionar o solvente pouco a pouco para se obter uma mistura uniforme. « Em seguida é necessário fazer funcionar a máquina para que se assegure uma limpeza total do sistema. * A carga com solvente não é reutilizáyel »” Segult atentamente o mudo de emprego e a ficha de segurança do selvente. A sua manipulação pode exigir 0 emprego de equipamentos especiais para proiceção dos utilizadores. Pag Sistemas Hidráulicos GQutra possibilidade de limpeza química (avagem) Uma lavagem com um lubrificante de motor de baixa viscosidade (SAE 10) durante alguns dias pode dar muito bons resultados, Aumenta o número de operações a realizar mas diminui a fase final de “Iimpeza física" que adiante é referida. !ATENÇÃO Como as carseterísticas dos lubrificantes de motores são muito diferentes das dos lubrificantes hidráulicos clássicos (detergên: é previso realizar, depois da sua utitização uma cuidadosa limpeza do sistemia é em particular das suas zenas mais haixas, se possível. Limpeza física Apesar das intervenções anteriores é por vezes necessário remover camadas gordurosas depositadas sobre as tubagens. Esta operação deve ser feita com a ajuda de trapo sem pelo, O uso de papéis de jornais e ouos materiais susceptíveis de entupir os filtros de rede dos tubos deve ser absolutamente interdito. O aspecto geral do sistema deve ser o dum sistema novo € mesmo os dedos não devem deixar marcas nas lubagens após a sua limpeza . No caso particular do arranque dum sistema novo é sempre preferível, através da circulação dum lubrificante, provocar a evacuação de partículas sólidas que se possum ter introduzido nos sistemas ducante à montagem Atesto do lubrificante Seja qual for o método de enchimento dum sistema hidráulico (tambores, distribuição centrálizada, unidades móveis) é nélessário não perder de vista que é nesta fase que os riscos de contaminação são mais importantes. Proceder à uma filtragem intermédia (de 2 a 5 microns, de acordo com o sistema) é uia precaução elementar. Esta filtragem será mais selectiva do que a existente em serviço no sistema. Com efeito, uma úmica passagem através deste filtra intermediário poderá garantir uma limpeza do lubrificante ao nível do desejável para o sistema. Quando do enchimento com o fluido, será portanto mais útil para o sistema, o uso de um filtro de malha mais apertada No caso de pequenas capacidades poder-se-á empregar um grupo portátil (fornecido por exemplo por SOFRALUB ou ainda CARDEV), No caso de capacidudes maiores (superiores a 200 1) devem usar-se grupos móveis que se podem encontrar, por exemplo, nas firmas PAL ou SOFRALUB. Antes do artangue é absolutamente necessário substituir os filtros de óleo, limpar as válvulas e os respiradouros. OBSERVAÇÃO - não se deve esquecer de assinalar junto do bocal de enchimento o nome do Inbrificante em serviço. Tal pode indicar-se com tinta ou com autocolunte coberto com vemiz para melhor assegurar a sua fixação. Com efeito, mesmo que o pessoal de serviço constitua uma boa equipa de trabalho, é sempre possível um engano (por doença, por mudança do tumo da noite, etc) que poderá ter consequências graves nas características do Fluido hidráulico. “Pigs Sistemas Hidráulicos É preciso então, durante os primeiros dias, fazer uma observação diária dos filtros. Em relação aos depósitos ou tanques maiores (superiores a 400 1) existe o risco de sedimentação das partículas maiores. Porém, duas operações complementares permitem eliminá-las: + uma drenagem do fundo do tanque por decantação após paragem; + instalação de um filtro, em derivação (by pass). As duas linhas de aspiração e de retorno, devem estar afastadas uma da ontra, tanto quanto possível, para se evitar o estabelecimento duma corrente directa entre elas. Convém assegurar que o volume total de lubrificante passa várias vezes por este filtro adicional. Tim caso especial No caso das máguinas móveis (gruas, pás carregadoras, etc.) uma filtração adicional não se pode realizar quando elas estão em movimento. Além disso, os depósitos dos sistemas são pequenos quando comparados com a capacidade do sistema e portanto não se pode purificar directamente. Para se garantir o tratamento da totalidade do lubrificante no circuito, aconselha-se o seguinte procedimento em 3 fases: Esltrar o lubrificante no bocal de entrada do tanque. Esta operação é idêntica à filicação em derivação descrita anteriormente. * Fazer funcionar o sistema durante alguns dias para fazer O retorno para O reservatório principal do lubrificante poluído existente nos circuitos. e Efectuar uma nova filtração do lubrificante do depósito. O serviço normal Componentes dos equipamentos que necessitam controlo cuidadoso Deve-se verificar no sistema com regularidade: RESPIRADOURO DO DEPÓSITO: Verificar se não está sujo ou obsirufdo; FILTROS: Verificar 0 indicador de colmatagem; RELAS (filtros de rede): Embora o seu estado não possa ser controlado directamente, o ruído audível nas bombas de aspiração pode indicar que estejam eventualmente colmatadas. Esta colmatação está em geral ligada à entrada (quando dum atesto) de poluentes de grandes dimensões (por exemplo, granulados de plástico ou aparas metálicas) VÁLVULAS DE PURGA: Se o tanque é divídido interiormente existem normalmente várias válvulas de drenagem, uma por cada compartimento. Neste caso é possível fazer uma purga com o circuito em funcionamento. Nos tanques não compartimentados é necessário purgar somente depois da máquina estar parada, quando à decantação terminou e antes do arranque do sistema. TEMPERATURA: Registar à evolução deste parâmetro que influcncia directamente as características dos lubrificantes. O ideal será manter o lubrificante entre 40 e 60"€. “Pág 7 Sistemas Hidráulicos NÍVEL E ESTADO DO FLUIDO: Verificar se há suficiente lubrificante no sistema. As periodicidades destes controlos variam segundo as condições do trabalho, mas devem ser sempre inferiores a uma semana. Os procedimentos que sugerimos evitarão o desgaste inútil de vários componentes (bombas, motores, etc.) € à degradação prematura da carga de lubrificante. TUBAGENS Um controlo visual do estado da tubagem pode ser feilo so mesmo tempo, evitando acidentes, FUGAS O controlo sistemático das fugas deve igualmente fazer parte das visitas de inspecção. Os atestos Após o enchimento inicial do tanque, os eventuais atestos podem constiruir factores de risco: » de engano no lubrificante » de poluição exterior (água, óleo de corte, poeiras, etc.). Com o objectivo de reduzir estes riscos deve-s utilizar embalagens destinadas unicamente a cada um dos produtos; inscrever o nome do produto nessas embalagens e na parede do tanque; filtrar o fluido com um filtro com malha equivalente, à do sistema: utilizar uniões rápidas (Staubli por ex.) que evitam a poluição sólida durante os atestos. Durante as verificações do nível, a própria inspecção visual do fluido pode dar uma indicação aproximada do estado do lubrificante: Aparência Eventualmente dará uma ideia da sua poluição. Um lubrificante lejtoso significa, em 90% dos casos, uma entrada de água no sistema. Por vezes este aspecto leitoso, opaco, pode ser originado também por ar disperso no seu seio, Quando assim é, depois de alguns minutos de repouso, esse aspecto desaparece. Cor do lubrificante e cheiro O escurecimento súbito do lubrificante é normalmente devido à qualquer anomalia existente (por ex. pontos excessivamente quentes). Esta mudança é normalmente acompanhada duma mudança de odor do lubrificante, a óleo queimado. Se se pensar em diminuir a frequência dos atestos para reduzir a frequência das intervenções, à melhor é manter em geral um níve) constante num tangue é evitar alestos maciços de Jubrificante novo. O trabalho realizado pelo lubrificante é menos severo sc se tratar duma quantidade apreciável com um nível constante (melhor libertação do ar, taxa de circulação inferior, temperaturas muitas vezes mais baixas). Pág Sistemas Hidráulicos Tratamento do lubrificante FILTRAGEM: As partículas sólidas podem ser removidas por filtragem em derivação (by pass) feita com uma unidade móvel. A porosidade ou malha que deverá ser usada dependerá das folgas dos componentes dos circuitos hidránticos. Por exemplo: rã idade móvel de componente Tolga (micrómetros) funi Bombas de êmbolos 35-40 filtragem SOFRALUB) Bombas de palhetas 05-15 Bombas de carretos 25-50 Distribuidores 225 Servo - vátvalas < Na generalidade 2 a 5 micrômerros é uma boa escolha. PURGA : A água, uma vez separada do lubrificante, pode ser removida por meio das válvulas de drenagem no fundo dos tanques. Estas purgas devem ser feitas com o equipamento parado. Deve deixar-se 9 lubrificante escorrer até que se verifique a saída duma fracção clara, transparente. Obs. 1. A cupacidade dos lubrificantes hidráulicos para se separarem da água (demulsibilidade) & nos produtos de boa qualidade, bastante elevada, permitindo uma purgs fácil da água. No caso dos poluentes serem emulsões de óleos de corte ou se utilizarem óleos detergentes, esta demulsibilidade é grandemente afectada pela depleção de aditivos. Obs. 2. Os fabricantes de filtros estão a comercializar elementos filtrantes que também retêm a água (filtragem por coalescência), Estes têm-se mostrado bastante eficientes até teores de 1% de água e capazes de reduzirem a presença da água até poucos pp. (ppm. - partes por milhão) Op ação do fluido hidr A utilização de um fluido hidrántico de elevada performance requer algumas precauções no sentido de se evitar o seu desperdício e aproveitar todas as suas características. Dois tipos de incidentes diferentes influenciam o sen consumo: & ruptura das tnbagens Revela-se abruta e acidental. Origina uma paragem imediata do equipamento. Influencia o consumo do produto mas sobretudo a produção. As Tugas Além de agravarem os custos de exploração, tornam o local de trabalho perigoso c insalubre. -Pág.IO- Sistemas Hidráulicos O acompanhamento e a diminuição de consumo são o resultado da combinação de algumas operações quotidianas e de um trabalho à longo prazo + Começam com o cálculo de F.F (índice de Flnido Hidráulico ) da empresa. « Estão ligados à vigilância das mbagens, juntas e ligações das tubagens. * Ocálculo do novo H.FI, põe em evidência as economias realizadas. O Índice de Fluido Hidráulico É um indicador chave do consumo de fluidos hidráulicos. Permite analisar a evolução da situ- ação e é o ponto de partida de toda a procura sistemática de fugas. H.FI = Yol de Atestos + Vol. de Mudas Volume de Lubrificante em Serviço HF Hydrautic Fluid Index A viscosidade do fluido é um dos factores que pode influenciar o HLFLL. A escolha de um fluido hidráulico de viscosidade superior ou possuidor de um melhor índico de viscosidade pode originar um melhoramento, mas pouco significativo da situação: normalmente não deve ser considerada como única solução. Os flexíveis ( tubagens ) Uma das causas mais frequentes do consumo excessivo de lubrificante, reside na ruptura dos elementos flexíveis. Algumas recomendações podem ajudar à prevenção de tais acidentes O Diâmetro É o diâmetro interior do flexível. Exprime-se, quer pelo diâmetro interior medido em milímeiros ou polegadas. quer pelo módulo. O módulo é a expressão em 1/16 de polegada do diâmetro interivr. (Bx.: uma mbagem de 25,4 mm (1 polegada) de diâmeiro interior terá um módulo de 16 (16/16 de polegada) O diâmetro interior é escolhido em função das ligações finais. A Qualidade Existem diferentes tipos de flexíveis segundo as condições de utilização. Escolhem-se assim flexíveis segundo a pressão de serviço ou pressão de ruptura, Esta corresponde sensivelmente a 4 vezes a pressão de serviço. Segundo a pressão de serviço a escolha é feita entre: Baixas pressões: Os flexíveis possuem utna ou várias tranças têxteis envolvidas num invólucro de horracha. Este tipo de flexíveis não é particularmente recomendável para aplicações hidráulicas dada à sua fraca resistência à deformação. Médias pressões: Possuem para além dos anteriores uma trança metálica. “Pág 
