2.5.3 Válvulas de retenção

As válvulas de retenção, conforme Figura 20, são elementos indispensáveis em sistemas hidráulicos, pois elas são responsáveis por evitar que o fluido retorne por uma via, sendo, assim, chamada também de válvula direcional, pois impede que o fluido trafegue por outra direção.

2.5.4 Válvulas controladoras de vazão

As válvulas controladoras de vazão têm a função de restringir o fluxo do fluido da bomba em determinada linha do circuito, para, em geral, fazer o controle de velocidade no acionamento dos atuadores. Essas válvulas, vistas na Figura 21, são muitas vezes aplicadas em circuitos associadas às válvulas de retenção.

2.5.5 Atuadores hidráulicos

Os atuadores hidráulicos convertem a energia dos fluidos (pressão e vazão) em energia mecânica (movimento linear ou rotativo). Nos atuadores é onde ocorre todo o trabalho realizado pelo sistema. O seu dimensionamento é feito para atender aos requisitos de força e deslocamento da carga a qual ele estará acoplado. Eles podem ser divididos, de acordo com sua forma de funcionamento, em lineares e rotativos. Nos lineares, o trabalho é realizado linearmente sempre com avanço e recuo de sua haste, já no rotativo o trabalho é realizado com rotação em torno de um eixo. Os tipos de atuadores serão demonstrados na Figura 22 a seguir, clique em cima de cada imagem do recurso abaixo para visualização:

Figura 22 - Tipos de atuadores lineares

2.5.6 Dimensionamento de atuadores lineares (cilindros)

Para o dimensionamento dos atuadores lineares, precisamos determinar alguns elementos para sua correta aplicação, como, por exemplo:

1. Força do cilindro

É importante conhecer a força de um atuador hidráulico para saber se ele será capaz de deslocar a carga a qual ele será ligado. Assim, temos a equação que permite calcular a força.

$$ F = S \cdot P $$

Onde,

F – Força em (N);

S – Área do cilindro ($ m^{2} $);

P – Pressão em (Pa).

Para o caso de cilindro, temos que a área é calculada pela equação:

$$ S = \frac{\pi \cdot D^{2}}{4} $$

2. Curso do cilindro

O curso do cilindro, ou deslocamento de sua haste, é a distância a qual ele deverá se deslocar. Essa distância é importante para determinar a quantidade de trabalho necessário para o sistema e para quantificar o volume de fluido que será utilizado nesse deslocamento.

3. Volume do cilindro

O volume do cilindro é a quantidade de fluido que tem de existir no seu interior para que possa haver o deslocamento total de sua haste. Ele é dado por:

$$ V_{C} = S_{P} \cdot C_{P} $$

Onde,

$ V_{C} $ – Volume do cilindro a ser preenchido por fluido ($ cm^{3} $);

$ S_{P} $ – Área do pistão ($ cm^{2} $);

$ C_{P} $ – Comprimento do pistão (cm).

4. Velocidade da haste

A velocidade da haste de um cilindro é determinada pela vazão do fluido que pode ser introduzido no interior de sua câmara para empurrar o pistão. Essa velocidade é calculada por:

$$ V = \frac{Q}{S} $$

Onde,

V – Velocidade de avanço ou recuo da haste de um cilindro (cm/min);

Q – Vazão em ($ cm^{3} $/min);

S – Área da câmara do cilindro ($ cm^{2} $).

5. Vedações

As vedações são elementos responsáveis por fazer o isolamento do fluido e evitar vazamento dos pistões, são fabricadas em couro, poliuretano, borrachas nitrílicas ou viton.

6. Amortecimento

O amortecimento protege o cilindro contra os choques excessivos e desgastes. Ele consiste, basicamente, de uma válvula de controle de fluxo, ou coxim, que atua nos dois lados do pistão (avanço e recuo).