Dimensionamento de um sistema hidráulico

Exemplo de um sistema hidráulico:

Retroescavadeira A retroescavadeira é uma máquina que possui todo seu sistema de movimentação de braços e caçambas, utilizando um sistema hidráulico fechado. O sistema abaixo representa uma parte do sistema hidráulico da máquina, em que estão apresentados os componentes: 01-tanque hidráulico, 02-mangueiras, 03-válvula e 04-cilindro de movimentação da caçamba dianteira da máquina.
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Figura 1: Modelo de Retroescavadeira.
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Figura 2: Parte de um sistema hidráulico de uma retroescavadeira.

O sistema hidráulico representado possui características particulares como peso e pressão suportados pelo cilindro, tipo e comando da válvula de carga e tipo de bomba utilizada e capacidade. Considerando que o sistema hidráulico que será dimensionado nesse trabalho pertence a um sistema já existente, será realizado a comparação com o sistema real.

Dimensionamento do Cilindro: O sistema hidráulico representado faz parte de uma máquina retroescavadeira para construção civil. O cilindro a ser dimensionado é um cilindro hidráulico do tipo dupla ação conforme mostra a figura abaixo.

[pic] Figura 3: Exemplo de cilindro de dupla ação.

O movimento do cilindro hidráulico, atuador do sistema, é usado para levantar a caçamba da parte de carregadeira da máquina. Portanto a força realizada pelo atuador é variável, pois depende do carregamento da caçamba. Aqui iremos utilizar dois modelos de carregamento que levam em consideração o mínimo de carregamento, ou seja, a caçamba vazia e o máximo de carregamento, determinado pelo fabricante [1].

Peso mínimo da caçamba = 714 kg
Peso máximo da caçamba = 2547 kg

Força exercida pela caçamba:
Força mínima = 7 kN
Força máxima = 25 kN

Considerando que o sistema é de uma máquina de construção civil, e utilizando a pressão do sistema conforme [2]:

Pressão mínima = 100 bar ou 10.000.000 Pa
Pressão máxima = 200 bar ou 20.000.000 Pa