Manutenção pneumática e hidráulica

1. Manutenção pneumática e hidráulica Componentes e Manutenção Prof. Fernando

2. Divisão da hidráulica • Para fins didáticos, a hidráulica divide-se em dois ramos: a hidráulica industrial e a hidráulica móbil. • A hidráulica industrial cuida de máquinas e sistemas hidráulicos utilizados nas indústrias, tais como máquinas injetoras, prensas, retificadoras, fresadoras, tornos etc. • A hidráulica móbil cuida de mecanismos hidráulicos existentes nos sistemas de transportes e cargas como caminhões, automóveis, locomotivas, navios, aviões, motoniveladoras, basculantes etc. Prof. Fernando

3. Sistema Hidráulico A manutenção dos circuitos hidráulicos se inicia com a análise do sistema. Os sistemas hidráulicos são compostos por: – Reservatório de óleo – Bomba Hidráulica – Válvula (segurança, direcionais, reguladoras de pressão) – Atuadores Prof. Fernando

4. Reservatório de óleo • O principal cuidado na manutenção do circuitos hidráulicos é com a qualidade do óleo. Prof. Fernando

5. Reservatório de óleo • Periodicamente o óleo do reservatório deve ser analisado e quando substituído, deve-se fazer a limpeza o reservatório. • O óleo contaminado pode comprometer todo o sistema e seus componentes. • Em casos de vazamento, deve ser verificado o estado das juntas ou existência de trincas. Prof. Fernando

6. Principais funções do fluido hidráulico 0 fluido hidráulico para ser utilizado em sistemas deve atender principalmente á 4 finalidades: a - transmitir energia: 0 fluido deve transmitir energia instantaneamente para tanto deve fluir livremente pelas linhas e passagens do sistema e ser o mais incompressível possível. A compressibilidade do óleo está em torno de 0,5% do volume a 70 bar de pressão. b - lubrificar as peças móveis 0 fluido hidráulico deve formar uma película entre as superfícies evitando que haja contato metal com metal amenizando o desgaste e a geração de calor pelo atrito. Prof. Fernando

7. Principais funções do fluido hidráulico c - vedar as folgas entre as peças móveis Muitos componentes hidráulicos não possuem qualquer elemento de vedação sendo o índice de vazamento interno controlado pelo ajuste mecânico e a viscosidade- do fluido hidráulico. Esses vazamentos ocorrem nas passagens de alta para baixa pressão. Prof. Fernando

8. Principais funções do fluido hidráulico d- resfriar ou dissipar o calor O atrito do próprio fluido com as paredes dos tubos ou válvulas, etc. gera aquecimento, que somado às grandes resistências ao fluxo geram temperaturas às vezes indesejáveis. O fluido hidráulico tem como função dissipar rapidamente o calor circulando pelas linhas através do reservatório. Prof. Fernando

9. Cuidados no uso do óleo hidráulico O uso de aditivos são uma forma de cuidar do óleo, entretanto, outros cuidados devem ser observados como: - utilize o óleo recomendado pelo fabricante - ao completar o nível não misturar diferentes marcas de óleos - cuidados devem ser, tomados com o armazenamento do óleo hidráulico - na hora da troca faça escoar todo o óleo do sistema - limpe o reservatório com jatos de óleo diesel à alta pressão secando-o em seguida com panos secos que não soltem fiapos - limpar todos os elementos com óleo diesel ou querosene ou ainda trocá-los se necessário Prof. Fernando

10. Contaminação do Óleo X Manutenção • A tabela abaixo mostra como se divide a frequência de defeitos em equipamentos dos sistemas hidráulicos. Prof. Fernando

11. Bombas Hidráulicas As bombas são utilizadas, nos circuitos hidráulicos para converter energia mecânica em energia hidráulica. • Normalmente as bombas utilizadas são: – Bomba de palheta; – Bomba de engrenagem; – Bomba de pistão rotativo. Prof. Fernando

12. Bomba de Palheta: Prof. Fernando

13. Bomba de Engrenagem Prof. Fernando

14. Manutenção de Bombas • As manutenções nas bombas são feitas baseado na perda de eficiência do sistema hidráulico. Essa ineficiência pode ser comprovada com medições de pressão e vazão das bombas. • Normalmente não é feito manutenção em bombas, as mesmas são substituídas quando necessário. No caso de bomba de engrenagem, são substituídas as vedações, pistões, palhetas, placas, entre outros elementos. Prof. Fernando

15. Válvulas hidráulicas • As válvulas são responsáveis por direcionar, controlar o óleo no sistema hidráulico, tipo de válvulas: – Válvulas direcionais; – Válvulas de bloqueio; – Válvulas controladoras de pressão e fluxo. Prof. Fernando

16. Válvulas direcionais – Normalmente conhecidas como comando hidráulico ou grupo hidráulico: – Possui a função de direcionar o fluxo conforme comando acionado. Prof. Fernando

17. Válvulas direcionais – O defeito mais comum nesse tipo de válvula é o engripamentodo carretel; – São comuns os vazamentos entre as juntas; – Quando contaminado o óleo pode arranhar as carcaças das válvulas e o carretel, nesse caso é necessário a substituição; Prof. Fernando

18. Válvulas de bloqueio e controladoras de fluxo – Normalmente essas válvulas não são controladas, atuam em determinados parâmetros (vazão e pressão). – Normalmente são substituídas, quando defeituosas; Prof. Fernando

19. Atuadores Hidráulicos • Os atuadores agem de forma a executar o trabalho desejado no sistema. Prof. Fernando

20. Cilindros Prof. Fernando

21. Atuadores Prováveis problemas: – Arranhões na haste. Necessário cromar ou substituir conforme profundidade da lesão; – Arranhões na camisa. Necessário brunir ou substituir conforme profundidade dos riscos; – Vazamentos externos. Necessário substituir vedações do cabeçote; – Vazamentos internos. Necessário substituir vedações do pistão. Prof. Fernando

22. Atuadores • O brunimento é feito com uma ferramenta especial de retificação, constituída de segmentos de material abrasivo, montados em grupo. Durante o processo, os grãos ativos do brunidor entram em contato com a superfície da peça girando lentamente e deslocando o brunidor ao longo da geratriz da superfície de revolução com movimentos alternativos de pouca amplitude e freqüência relativamente grande. Ao girar, o brunidor faz um movimento vertical oscilante de subir e descer. • A operação de brunimento é realizada em cilindro de motores, alojamento de êmbolos hidráulicos, canos de canhão, cilindros de freios tanto cilindro mestre quanto cilindro de roda, cilindro de embreagem, comandos hidraulicos e válvulas, matrizes para parafuso entre outros. Durante o giro e avanço, o brunidor é sempre guiado pela peça. O brunimento externo é aplicado na usinagem de eixos e árvores.

23. Cuidados com o Fluido Hidráulico Quanto à hora de troca. Não se pode dizer que existe uma hora exata para a troca do fluido hidráulico. Quando se tratar de fluido resistente ao fogo, consulte o fabricante do equipamento hidráulico. Com relação ao óleo mineral, teoricamente, em um ciclo de trabalho leve, far-se-ia a troca a cada 4.000 horas de uso. Caso contrário, para ciclo de trabalho pesado, 2.000 horas. Prof. Fernando

24. Na prática, isso não se verifica, pois de acordo com o ciclo de trabalho muitos aditivos introduzidos no sistema são perdidos na evaporação ou deixam de atender as características a que foram determinados. Recomenda-se: - 1.500 a 2.000 horas: para ciclos de trabalho leve, sem contaminação; • 1.000 a 1.500 horas: para ciclos de trabalho leve, com contaminação, ou ciclos de trabalho pesado, sem contaminação; - 500 a 1.000 horas: para ciclos de trabalho pesado, com contaminação. Prof. Fernando

25. Procedimento de troca • procure sempre utilizar o óleo recomendado pelo fabricante do equipamento hidráulico; b) nunca misture diferentes marcas de óleo, pois os aditivos e inibidores de um, podem não combinar com os do outro; c) Armazene o óleo a ser utilizado em latas limpas, fechadas e longe da poeira; d) Marque todas as latas para evitar enganos; e) No momento da troca, drene o óleo usado em ambos os lados do cilindro; Prof. Fernando

26. Procedimento de troca f) drene o óleo do tanque; g) limpe o reservatório com um jato de alta pressão diesel e seque-o com panos secos até ficar limpo (não use estopa!); h) se houver filtro de sucção limpe-o; • coloque um novo elemento filtrante no filtro de retorno, encha o reservatório com óleo novo; Todo óleo novo deve ser filtrado previamente, porque ele vem “sujo” do fabricante. Prof. Fernando

27. Procedimento de troca j) dê a partida na máquina e faça o óleo circular da bomba diretamente para o tanque durante 20 minutos; k) preencha o sistema com o óleo novo e termine de encher o reservatório; l) faça o óleo circular através de todo o circuito, sem carga, durante 30 minutos; m) instale um novo elemento filtrante no filtro de retorno e pode começar a operar a máquina. Prof. Fernando

28. Filtros Hidráulicos • Os filtros são aparatos utilizados para separar substâncias sólidas ou gases de líquidos, e para tal, empregam-se meios fibrosos ou granulados, que são a essência do filtro. A substância retida denomina-se resíduo. • Para a separação de partículas empregam-se diversos procedimentos de filtração. Prof. Fernando

29. Filtros Prof. Fernando

30. Como evitar a contaminação Para se evitar a contaminação do óleo hidráulico, algumas recomendações são necessárias: • Assegure-se do funcionamento adequado dos componentes de controle da contaminação (filtros, respiros, vedações externas e indicadores de sujidade). • Nunca exponha componentes hidráulicos a uma atmosfera suja. • Use somente recipientes pré-limpos no abastecimento do reservatório hidráulico. • Use fluido hidráulico limpo e que tenha sido pré-filtrado. • Use somente fluidos especificados e recomendados pelo fabricante dos componentes hidráulicos. Prof. Fernando

31. Como evitar a contaminação • proteja as conexões e pórticos desconectados contra a exposição ao ambiente; • Utilize tampas eficientes; • evite o uso de estopas ou trapos que soltem fibras. • elimine todos os vazamentos tão rápido quanto possível. • use fluido limpo para lavagem de componentes ou sistema hidráulico. • mantenha rigoroso controle do nível de contaminação do fluido hidráulico. Prof. Fernando

32. Como evitar a contaminação • siga as instruções referentes aos dispositivos de controle de sujidade dos filtros. • antes de substituir um componente hidráulico, assegure-se que este esteja limpo. • utilize instalações limpas para montagem e desmontagem de componentes hidráulicos. • nunca desmonte um componente hidráulico antes que ele esteja totalmente limpo externamente. • mantenha sempre devidamente embalados os componentes hidráulicos sobressalentes. • limpe totalmente a área ao redor antes de abrir qualquer parte de um componente ou sistema hidráulico. Prof. Fernando

33. Manutenção de circuitos hidráulicos • A manutenção de circuitos hidráulicos exige os seguintes passos: • analisar previamente o funcionamento do circuito; • analisar as regulagens das válvulas; • verificar se a tubulação não apresenta pontos de vazamento; • verificar a limpeza do óleo existente no reservatório. Prof. Fernando

34. Circuito de trabalho industrial hidráulico • Um circuito hidráulico básico compõe-se de reservatório, bomba, válvula de alívio, válvula de controle de vazão, válvula direcional e um atuador que poderá ser linear ou rotativo. • A válvula que protege o sistema de sobrecargas é a válvula de alívio, também conhecida pelo nome de válvula de segurança. Prof. Fernando

35. O circuito funciona do seguinte modo: • o óleo é puxado pela bomba e levado ao sistema; • entrando no sistema, o óleo sofre uma redução de vazão; • o excesso de óleo volta para o reservatório passando pela válvula de alívio; • estando com a vazão reduzida, o óleo segue para o atuador que vai trabalhar com uma velocidade menor e adequada ao trabalho. • a válvula direcional, por sua vez, comanda o avanço e o retorno do atuador, e todo o sistema está protegido de sobrecargas. Prof. Fernando

36. Manutenção de circuitos hidráulicos • A manutenção de circuitos hidráulicos exige os seguintes passos: • analisar previamente o funcionamento do circuito; • analisar as regulagens das válvulas; • verificar se a tubulação não apresenta pontos de vazamento; • verificar a limpeza do óleo existente no reservatório. Prof. Fernando

37. Manutenção de válvulas hidráulicas • A manutenção de válvulas hidráulicas deve abranger os seguintes itens: • Óleo - verificar grau de contaminação por água e sujeira. Se for o caso, drenar e substituir o óleo contaminado e sujo por óleo novo, segundo especificações do fabricante. • Guarnições - trocar as desgastadas. • Molas - trocar as fatigadas. • Sede de assentamento - verificar o estado de desgaste. • Quando irrecuperáveis, as válvulas hidráulicas deverão ser substituídas por novas. Prof. Fernando

38. Exercícios Exercício 1 Pressão é: a) ( ) sinônimo de força; b) ( ) força por unidade de área; c) ( ) força por unidade de volume; d) ( ) volume por unidade de tempo; e) ( ) volume por unidade de superfície. Prof. Fernando

39. Exercícios Exercício 2 Quais exemplos de máquinas e sistemas hidráulicos são cuidados pela hidráulica industrial? a) ( ) máquinas injetoras, caminhões, navios; b) ( ) automóveis, prensas, mandriladoras; c) ( ) prensas, fresadoras, brochadeiras; d) ( ) locomotivas, fresadoras, mandriladoras; e) ( ) retificadoras, brochadeiras, caminhões. Prof. Fernando

40. Exercício 3 A manutenção de bombas rotativas de engrenagens consiste em: a) ( ) trocar as guarnições da bomba e suas válvulas; b) ( ) trocar todo o sistema de palhetas desgastado; c) ( ) regular as válvulas e verificar a limpeza do óleo existente no reservatório; d) ( ) manter o óleo sempre limpo e sem água e trocar as engrenagens desgastadas; e) ( ) substituir as válvulas desgastadas e trocar os filtros de óleo. Prof. Fernando

41. Exercícios Exercício 4 As válvulas hidráulicas se dividem em quatro grupos. Esses grupos são representados pelas válvulas: a) ( ) direcionais e de sentido, controladoras de pressão e de vazão; b) ( ) controladoras de umidade e fluxo, direcionais e de bloqueio; c) ( ) de bloqueio e de segurança, controladoras de temperatura e vazão; d) ( ) controladoras de densidade e pressão, direcionais e de bloqueio; e) ( ) direcionais e de bloqueio, controladoras de pressão e vazão. Prof. Fernando

42. Exercícios Prof. Fernando

43. Pneumática Prof. Fernando

44. ENERGIA PNEUMÁTICA • A produtividade industrial tem aumentado de forma extraordinária nos últimos anos, fato conhecido por todos. • Este aumento na produtividade é, em grande parte, impulsionado pela presença de atuadores pneumáticos. Prof. Fernando

45. ENERGIA PNEUMÁTICA • Os elementos pneumáticos de potência – motores e cilindros, possuem enormes vantagens sobre os acionamentos mecânicos. • Porém, existe um fato negativo nesse aspecto que é importante: seu custo energético, visto que a energia pneumática é a mais cara em relação à elétrica. Prof. Fernando

46. COMO CONSERVAR UM SISTEMA PNEUMÁTICO • Na lista de componentes de um sistema pneumático, existem três importantes elementos que, frequentemente são esquecidos e são de vital importância para o bom funcionamento de um sistema pneumático: os filtros de ar, os reguladores de pressão e os lubrificadores de linha. Prof. Fernando

47. COMO CONSERVAR UM SISTEMA PNEUMÁTICO • Como não realizam nenhuma função dinâmica, tornou-se comum pensar que esses elementos possam ser relegados a um segundo plano. Contudo, todo o circuito pneumático deve ser instalado com um filtro, um regulador de pressão e um lubrificador em sua entrada. Prof. Fernando

48. COMO CONSERVAR UM SISTEMA PNEUMÁTICO • Sem um filtro de ar é quase impossível excluir as impurezas das tubulações que, com o passar do tempo, danificam internamente as tubulações que ligam o compressor à máquina. • Isso porque a condensação que se deposita na superfície interna dos tubos provoca a formação de ferrugem a certos depósitos de impurezas que, com o tempo, se desprendem e atingem o circuito pneumático, provocando avarias graves nas válvulas e nos cilindros do sistema. Prof. Fernando

49. COMO CONSERVAR UM SISTEMA PNEUMÁTICO • O regulador de pressão assegura o fornecimento de uma pressão constante ao circuito pneumático, uma vez que o fornecimento de pressão uniforme na alimentação é essencial. • A lubrificação desempenha papel igualmente importante no processo ao se desejar reduzir ao mínimo desgaste, já que os lubrificantes aumentam, sem dúvida, o tempo de vida das vedações e, consequentemente, de todo o equipamento pneumático. Prof. Fernando

50. COMO CONSERVAR UM SISTEMA PNEUMÁTICO • Dessa forma, para a correta instalação de um circuito pneumático, não se concebe a ausência desses três equipamentos pneumáticos. • Por outro lado, o funcionamento adequado dos circuitos depende, ainda, de sua acertada instalação o que pode ser conseguido mediante as seguintes precauções: Prof. Fernando