Cilindro

CÁLCULOS EMPREGADOS NO DIMENSIONAMENTO DE ATUADORES
Legenda: G = rendimento global componente m = rendimento mecânico (função do atrito) v = rendimento volumétrico (função de vazamentos internos) A = área (m²) d = distância (m) dm = diâmetro médio (m) dh = diâmetro da haste do cilindro (m) D = diâmetro interno do cilindro [m] F = força (N) Fa = força de atrito (N) i = taxa de compressibilidade do ar (adim) K = constante de rigidez da mola (N/m) n = número de ciclos ou rotações (por unidade de tempo) P = potência (watts) p = pressão (Pa) qm = vazão mássica (kg/s) qva = vazão volumétrica de ar comprimido (m³/s)  = ponto de saturação [kg/m³] qv = vazão volumétrica (m³/s) r = raio (m) s = curso do cilindro (m) t = tempo (s) v = velocidade (m/s) V = volume (m³) Vdm = deslocamento volumétrico do motor (m³/rot) x = deslocamento ou distância (m)  = rotação ou velocidade angular [rad/s]

3.6.1. Atuad ores lineare s
3.6.1.1 Balanço de forças Pelo Princípio de Pascal, a força teórica desenvolvida por atuadores lineares em regime permanente é:

Fteórica  p. A

(3.3)

Um balanço de forças em atuadores lineares resulta: a.) Força efetiva em cilindro de simples ação com retorno por mola

Dimensionamento de sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

Prof. Rafael Bravo

1

p1 . A1  K .s  Fa   p1 . A1  K .s  m

(3.4)

Fa p1 e A1 K FL dh p2 = po qv1 qv2

Figura 1 – Balanço de forças em um cilindro pneumático de simples ação. b.) Força efetiva em cilindro de dupla ação
v t v p1 . A1 . m  p 2 . A2  FL  m. t p1 . A1  p 2 . A2  Fa  FL  m.

(3.5)

Fa p1 e A1 FL dh p2 e A2 qv1 qv2

Figura 2 – Balanço de forças em um cilindro pneumático de dupla ação. A força de atrito Fa varia entre 2 e 20% da força aplicada nos cilindros. Normalmente estima-se para cilindros comercialmente disponíveis no mercado, um percentual entre 5% e 10% da força aplicada. A maioria das áreas internas dos atuadores lineares é considerada circular, sendo seu valor dado