Manutenção hidraulica basica

Manutenção hidraulica basica

1. SENAI-RJ
Manutenção Hidráulica
Básica
SENAI-RJ
Rio de Janeiro
2007

2. Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro
Eduardo Eugenio Gouvêa Vieira
Presidente
Augusto Franco de Alencar
Diretor-Geral
Roterdan Pinto Salomão
Diretor Regional
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora de Educação
ThyssenKrupp CSA Companhia Siderúrgica
Dr. Hans-Ulrich Lindenberg
Presidente do Conselho Administrativo
Aristides Corbellini
Diretor-Presidente
ThyssenKrupp Steel AG
Klaus Bailer
Diretor de Pessoal e Política Social

3. Sumário
Apresentação
7
1. Conceitos Básicos 9
2. Fluidos Hidráulicos 17
3. Filtragem de Fluidos Hidráulicos 25
4. Dispositivos de Monitoramento 37
5. Aparelhos de comando e monitoramento 43
6. Válvulas Especiais de Controle e Comando 49
7. Manutenção Hidráulica 55
Anexos 107
Referências Bibliográficas 115
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

5. Apresentação
A manutenção nos dias de hoje é considerada como uma importante
aliada na continuidade dos processos de produção. Em vez de atuar quando
o problema se apresenta, técnicas avançadas, ferramental apropriado,
pessoal altamente qualificado, histórico de ocorrências com registros
detalhados e um foco voltado cada vez mais na prevenção de problemas
garantem que complexas instalações e equipamentos industriais sejam
utilizados no máximo de sua capacidade de operação, e por conseqüência
maiores índices de produtividade, influenciando de forma positiva na
qualidade final dos produtos fabricados.
A manutenção é dividida em diferentes áreas de atuação, como a mecânica,
a elétrica, a eletrônica, a civil e a hidráulica.
O objetivo deste módulo é apresentar algumas técnicas de manutenção
hidráulica. Certamente, devido à diversidade de técnicas existentes e dos
inúmeros tipos e aplicações de sistemas hidráulicos, uma apresentação
ampla de todos esses sistemas e técnicas se tornaria inviável. Deste modo,
procuramos apresentar um material didático que sirva apenas como base
de treinamento para exercícios práticos de pequenas manutenções
hidráulicas em sua forma mais simples.
Este módulo não pretende abordar o assunto como um tratado científico.
Todos os conhecimentos são transmitidos do ponto de vista prático,
tendo em vista a análise prática das instalações hidráulicas.
Bom estudo!
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

7. 99999
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
1. Conceitos básicos
Existem apenas três métodos conhecidos de transmissão de potência:
Mecânica;
Elétrica;
Fluida.
A palavra “hidráulica” é derivada do termo grego “hidra”, que significa
“água”, e “aulo”, que significa “cano ou tubo”.
Definimos hidráulica como o estudo do comportamento dos fluidos
líquidos em repouso e principalmente em movimento e do
aproveitamento tecnológico que pode ser obtido com a sua movimentação.
Atualmente, sem a energia fluida, a tecnologia, e conseqüentemente a
nossa vida cotidiana, seria muito difícil. Por exemplo, onde se poderia
encontrar potência suficiente para elevar um caminhão de algumas dezenas
de toneladas de peso ou suficientemente pequena para se prender e
movimentar um ovo sem que a sua casca fosse quebrada? Essas e muitas
outras realizações só são possíveis graças à utilização das propriedades
da hidráulica.
Em hidráulica, o conhecimento dos conceitos físicos envolvidos é de
grande importância, não só para quem projeta o sistema hidráulico, mas
também para quem vai trabalhar com a sua manutenção.
No que diz respeito à manutenção, o conhecimento dos principais
conceitos físicos envolvidos na hidráulica, leva a uma redução considerável
do tempo despendido na busca da identificação do problema e a
conseqüente solução.

8. 10
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Transmissão hidráulica de força
Com a hidráulica, pode-se obter a transmissão de força, com
conseqüente amplificação da sua intensidade, de um local para outro,
através do fluido hidráulico. Desta forma, podemos deslocar cargas e
executar diversos tipos de tarefas de maneira muito mais prática.
Afigura mostra como a hidráulica é utilizada em um sistema de freio
automotivo, diminuindo assim a força necessária a ser aplicada ao pedal.
Afigura mostra, com o auxílio da hidráulica, como podemos amplificar
uma pequena força utilizando-a para exercer trabalhos de movimentação
de grandes cargas.
Nos exemplos apresentados, observa-se que, graças aos conceitos físicos
relacionados à hidráulica, podemos conseguir que pequenas forças
aplicadas sejam amplificadas e resultem na movimentação de grandes
cargas, onde seria necessário a aplicação de grandes forças. Isto se deve
ao princípio da relação de força aplicada x área de atuação, como mostra
a figura:
Nesse caso, podemos verificar
que uma pequena força aplicada
(F1) sobre uma área pequena
(A1) é transmitida pelo fluido
hidráulico até uma área maior
(A2) e, portanto,
a relação é utilizada em todos os sistemas, em que a amplificação e a
transmissão de forças são necessárias.
F
2
A
2
F
1
A
1
=

9. 1. Conceitos básicos
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
A seguir, outros exemplos deste princípio:
A figura representa um homem de
80 kgf tentando andar em areia
movediça. Seu peso produz grande
pressão porque a área dos seus
sapatos é pequena e, por isso, ele
afunda na areia. Se ele se deitar de
costas, seu peso atuará sobre uma
área maior, resultando assim numa
pressão muito menor e, por esse
motivo, ele não afundará.
Este estranho veículo tem as rodas
formadas por grandes sacos cheios
de ar com uma pressão 8 vezes
menor que a pressão dos pneus do
jipe.
Os sacos podem sustentar o
enorme peso do veículo porque têm
uma grande área em contato com
o solo. O veículo se move
facilmente nas piores estradas
porque os sacos amortecem os
choques ou solavancos.
Essa patinadora de gelo produz
uma pressão de 45 kgf por cm
2
em
vista da pequena área da lâmina do
patim.
A patinadora está patinando no
gelo com patins que se apóiam
sobre uma lâmina estreita. Seu peso
causa enorme pressão.

10. 12
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Assim, pode-se deduzir que quando se aplica uma força (nos exemplos
= peso) sobre uma determinada área, obtém uma grandeza física
denominada de pressão (P).
A pressão é representada pela seguinte expressão:
Daí deduz-se que quanto menor a área à qual aplica-se uma força, maior
será a pressão resultante, ou seja, são grandezas inversamente
proporcionais.
Transmissão hidráulica de pressão
Outra propriedade que se obtém com a hidráulica é a transmissão da
pressão em sistemas hidráulicos, proporcionando a realização de trabalhos
em que se exige tal necessidade.
O esquema mostra a transmissão da pressão hidráulica gerada em uma
bomba, para utilização em um sistema automotivo de direção servo-
assistida (direção hidráulica)
P =
F
A

11. 1. Conceitos básicos
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
A pressão hidráulica pode ainda ser amplificada com o uso de um
dispositivo intensificador de pressões denominado BOOSTER.
Esquema de um intensificador de pressões – BOOSTER
Ao se aplicar uma pressão P
1
na área do êmbolo A
1
, desenvolve-se no
pistão de atuação uma força F
1
. Como o êmbolo de área A
1
está
mecanicamente ligado ao êmbolo de área A
2
, menor do que A
1
, do lado
do êmbolo de área A
2
, desenvolve-se uma pressão maior do que P
1
.
A pressão P
2
depende da relação de área A
1
/A
2
. A essa relação chamamos
de Fator de Amplificação.
É preciso estar atento, pois este Fator de Amplificação, que traz
benefícios e soluções para alguns problemas, pode também surgir de
maneira indesejada quando um cilindro de dupla ação é submetido a uma
pressão P
1
em sua câmara traseira e, por algum motivo, ocorre uma
restrição acentuada na saída do óleo do lado da câmara dianteira. Nesta
situação, a pressão na câmara dianteira pode subir a valores muito acima
daqueles previamente ajustados como pressão máxima de segurança.
Nesse caso, pode ocorrer o desarme do sistema e a manutenção deve
ficar atenta; a princípio, o que parece ser um problema mais sério, na
verdade pode ser resultado de uma obstrução da saída do óleo por sujeira
no cilindro, e uma simples verificação e limpeza podem solucionar o
problema.
P
2
= P
1
x
A
1
A
2

12. 14
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Quanto maior for a relação entre as áreas A
1
e A
2
do cilindro, maior será
a intensificação de pressão na câmara dianteira.
Vazão
Pode-se definir que a vazão é a quantidade de fluido (volume) que escoa
por uma secção de uma tubulação, em um intervalo de tempo definido.
Desta forma, a velocidade de escoamento do fluido através da tubulação
pode ser definida como:
Q =
V
t
Q = Vazão
V = Volume
t = Tempo
V = Velocidade de escoamento
Q = Vazão
A = Área da secção transversal
da tubulação
V =
Q
A

13. 1. Conceitos básicos
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Observe na figura que em cada parte do escoamento o fluido possui
uma velocidade diferente, inversamente proporcional à área, ou seja,
quanto menor for a área, maior será a sua velocidade de escoamento.
Atrito e escoamento
Ao se fazer escoar um fluido com vazão constante através de uma
tubulação em um estrangulamento intermediário, verifica-se que a pressão
antes do estrangulamento é ligeiramente maior que a pressão após o
estrangulamento.
Isso ocorre, pois ao se fazer passar a mesma vazão (Q) em uma secção
de diâmetro menor, aumenta-se a vazão. Com isso, o fluxo passa a ser
turbulento, ocasionando um maior atrito entre suas partículas e a
tubulação, o que provoca um aumento no aquecimento do óleo na região
do estrangulamento. Esta parcela de aquecimento é proveniente da queda
de pressão que ocorre no estrangulamento e é chamado de perda de
carga.

14. 16
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Potência hidráulica
Em todo dispositivo de acionamento, na hidráulica também se faz
necessário o dimensionamento dos componentes em relação à potência
hidráulica fornecida pelo sistema hidráulico de potência. Em geral, a
potência hidráulica (Ph) é o produto da pressão máxima pela vazão
fornecida pela bomba ao sistema.
Bomba: Ph = P x Q Atuadores: Ph = F x V
P
Pressão F Força necessária
Q Vazão V Velocidade de acionamento
Praticando
Defina os conceitos de pressão e vazão.

15. 1717171717
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
2. Fluído hidráulico
A princípio, qualquer líquido pode ser utilizado para transmitir energia
e pressão. Porém, o líquido utilizado em um sistema hidráulico tem de
cumprir certas condições adicionais, sem as quais não poderá atender as
exigências requeridas pelos sistemas e equipamentos hidráulicos. Se
utilizarmos a água como fluido hidráulico, teremos problemas de
corrosão, evaporação, congelamento e viscosidade.
Os líquidos elaborados à base de óleos minerais cumprem praticamente
todos os requisitos normais exigidos pelos sistemas hidráulicos, por
isso são os mais utilizados nesses sistemas e em geral chamados de
óleos hidráulicos.
Numa indústria a manutenção é o departamento responsável pelos
seguintes cuidados com o óleo hidráulico:
Complementação de nível;
Troca;
Filtragem.
Durante uma complementação de nível ou troca total ou parcial do óleo
hidráulico, a manutenção deve ter o cuidado necessário para que não
ocorra uma substituição parcial ou total de óleos com características
diferentes dos óleos em operação, pois isso acarretaria em sérios danos
ao sistema hidráulico.

16. 18
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Funções dos fluídos hidráulicos
Os fluídos utilizados em sistemas hidráulicos têm de cumprir funções
muito diversas, entre as quais podemos citar:
Transmissão de pressão;
Lubrificação das partes móveis dos equipamentos hidráulicos;
Trocar calor e refrigerar o sistema;
Proteger o sistema contra corrosão;
Eliminar partículas metálicas provenientes do desgaste do
equipamento.
Tipos de fluídos hidráulicos
Os dois tipos de fluídos (óleo mineral e resistente ao fogo) que
encontramos com maior freqüência nos sistemas hidráulicos classificam-
se em diversos tipos que possuem diferentes características. Para os
fluidos sintéticos, a sua estrutura química impede a inflamação destes.
Propriedades dos fluídos hidráulicos Lubrificação e proteção contra desgaste
O óleo deve ter condição de umedecer as peças móveis com uma película
de lubrificante que não se rompa durante a operação.
Compatibilidade com materiais
O óleo deve apresentar alta compatibilidade com outros materiais
utilizados em instalações hidráulicas, como os usados para mancais,
vedações, pinturas etc. Isso é aconselhável porque o óleo pode vazar da
instalação e entrar em contato com outras partes.

17. 2. Fluído hidráulico
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Resistência contra solicitação térmica
O óleo pode aquecer-se durante a operação da instalação e nos momentos
de parada esfriar novamente. Esses processos repetidos influem sobre a
vida útil do óleo, por isso, em muitas instalações, sua temperatura de
operação é mantida constante por meio de trocadores de calor.
Resistência às solicitações oxidantes
O processo de envelhecimento dos óleos hidráulicos minerais sofre a
influência do oxigênio, do calor, da luz e da catalisação proporcionada
pelos componentes químicos em sua composição. Um óleo com alta
resistência ao envelhecimento possui inibidores de oxidação que evitam
uma rápida recepção do oxigênio.
Baixa formação de espuma
Os óleos hidráulicos minerais possuem aditivos químicos que reduzem
a espumação. A tendência de formação de espuma do óleo aumenta através
do envelhecimento e da contaminação sofrida ao longo de sua utilização.
Baixa absorção e boa eliminação de ar
Aditivos químicos adicionados aos óleos hidráulicos favorecem essa
exigência, eliminando rapidamente o ar absorvido durante a operação do
sistema.
Alto ponto de ebulição e baixo ponto de vapor
Quanto mais alto for o ponto de ebulição do óleo hidráulico utilizado,
maior poderá ser a temperatura máxima de operação da instalação.
Boa condutibilidade térmica
O calor gerado nas bombas, válvulas, motores, cilindros e tubulações
deve ser transferido para o reservatório pelo óleo hidráulico. O
reservatório, através de suas paredes, irradia parcialmente o calor gerado
para o ambiente. Se as superfícies de irradiação não forem suficientes, é

18. 20
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
necessário prever à época da instalação trocadores de calor (resfriadores),
para evitar a ocorrência de sobreaquecimento da instalação e do óleo
hidráulico.
Não-higroscópio
Em operações com óleo hidráulico mineral, é necessário que este
permaneça isento de água, a fim de evitar a ocorrência de falhas que
possam levar a parada do sistema. A água pode invadir os cilindros e
válvulas, danificando os equipamentos. A manutenção deve fazer uma
inspeção e análise periódica do óleo com relação à água, lembrando que,
como a água tem peso específico maior, pode repousar no fundo do
tanque durante as paradas e pode ser eliminada através do dreno do
reservatório.
Não-inflamável
Em operações próximo a chamas vivas ou temperaturas altas, devemos
utilizar óleos sintéticos não-inflamáveis.
Boa proteção contra corrosão
A capacidade de proteção corrosiva dos óleos hidráulicos minerais é obtida
através de aditivos químicos incorporados à sua composição, que for-
mam uma película que repele a água.
Formação de lama
Os óleos hidráulicos e seus aditivos, durante todo o tempo de operação,
não devem sedimentar a ponto de proporcionar a formação de lama no
fundo do reservatório.
Viscosidade
A característica mais importante na escolha de um óleo hidráulico é a
viscosidade. A viscosidade não caracteriza a qualidade do produto em
questão, mas define seu comportamento numa determinada temperatura
de referência.

19. 2. Fluído hidráulico
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
“A viscosidade é a propriedade que um óleo tem de oferecer resistência
contra o deslocamento laminar de suas camadas vizinha.”
A viscosidade é um item que deve ser inspecionado periodicamente pela
manutenção. Se não for possível medir a viscosidade do óleo utilizando-
se um viscosímetro, pode-se utilizar uma outra maneira prática e rápida
de proceder a essa inspeção.
O esquema ilustra essa prática:
1 – Tomar um recipiente pequeno (no
máximo do tamanho de um cálice e de
preferência de latão) e fazer um furo de
pequeno diâmetro em sua parte infe-
rior. Para facilitar o manuseio, é
recomendado a instalação de uma alça.
2 – Encher o recipiente com o óleo
hidráulico “virgem” antes de este ser
colocado no reservatório da unidade
hidráulica, mantendo o furo tampado.
3 – Destampar o furo do recipiente e
deixar o óleo escorrer ao mesmo tempo
que se inicia a cronometragem para
determinar o tempo que o óleo levará
para esvaziar o recipiente, esse valor
será utilizado como referência. (NOTA
– o óleo escorrido deve ser recolhido
em local adequado.)
4 – Após o óleo “virgem” entrar em operação no sistema hidráulico, retirar amostras do óleo em uso e repetir os passos 2
e 3. Comparar o tempo obtido com o óleo “em uso” e o do óleo “virgem”.
Se o tempo permaneceu o mesmo nas duas situações (ou muito próximo), a viscosidade pode ser considerada a mesma.
Porém se o tempo de escoamento diminuiu em relação ao primeiro caso, isso significa que a viscosidade do óleo diminuiu
e que o sistema hidráulico pode ser prejudicado.
Uma análise técnica mais detalhada e uma decisão gerencial deve ser tomada para substituir o óleo e avaliar as causas da
perda de viscosidade, preservando-se assim a integridade do sistema hidráulico.
Quanto menor for o tempo de escoamento, menos viscoso o óleo se encontra.

20. 22
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Relação Viscosidade x Temperatura x
Pressão
Nas diversas aplicações da hidráulica, deve-se levar em conta as
características da viscosidade em função da temperatura.
Quanto maior a temperatura, menor será a viscosidade.
O gráfico mostra essa relação:
Esta relação pode ser demonstrada pelo índice de viscosidade (
iviviviviv),
indicado pelo gráfico, que mostra que quanto maior é o
iviviviviv, menos varia
a viscosidade em função da temperatura, ou seja, tanto maior é a
margem da temperatura dentro da qual o fluido pode ser utilizado.

21. 2. Fluído hidráulico
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
No caso da pressão, pode-se dizer que à medida que pressão aumenta,
também aumenta a viscosidade praticamente na mesma proporção,
como mostra o gráfico:
Não se pode deixar de destacar algumas “vantagens” e “desvantagens”
com relação ao comparativo entre os fluidos minerais e os fluidos
resistentes ao fogo, os chamados “sintéticos”.
Vantagens Desvantagens
Praticando
Leia e responda às questões:
Qual a função de um fluido hidráulico?
Defina o conceito de viscosidade e qual o seu comportamento
com relação à temperatura e à pressão?
Alto índice de viscosidade
Menor elasticidade em relação à
compressibilidade
Não-inflamável
Por possuírem maior densidade, exigem maiores
esforços de sucção à bomba hidráulica
Não podem trabalhar com temperaturas acima
de 50
o
C, pois a água contida neles pode
evaporar

23. 2525252525
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
3. Filtragem de fluídos
hidráulicos
A contaminação é um dos maiores inimigos dos sistemas hidráulicos
industriais e o seu controle pode significar a eliminação de mais da metade
de todos os problemas de manutenção normalmente observados.
Os contaminantes em um sistema hidráulico podem se apresentar nas
seguintes formas:
Sólidos;
Líquidos;
Gases;
Ou ainda uma combinação desses fatores.
Problemas ocasionados pelos
contaminantes
Contaminantes como areia, poeiras, partículas de metal (originadas pelo
desgaste de partes móveis do sistema, por falhas na pintura interna dos
reservatórios etc.), outras partículas sólidas, como elementos estranhos
ao sistema, restos de panos de limpeza etc., por serem sólidos e insolúveis,
são considerados os mais prejudiciais a um sistema hidráulico e também
os mais predominantemente encontrados.
As fontes de contaminação são numerosas, mas todas podem ser
classificadas em três categorias básicas:
Original (introduzida na montagem inicial do sistema);

24. 26
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Gerada (introduzida durante o processo de funcionamento e
manutenção do sistema);
Externa.
Fonte de Contaminação Original
Essa categoria é uma das maiores fontes de contaminação e provém da
fabricação do equipamento. Pode ser provocada por sobra de areia de
fundição, respingos de solda, sobras de cavacos de usinagem, cortes de
tubulação e diversos outros pós abrasivos.
Fonte de Contaminação Gerada
Essa categoria resulta da tendência da contaminação existente gerar no-
vas contaminações, e nesse caso, a negligência da manutenção com a
limpeza. A manutenção deve ser realizada com muito cuidado com relação
aos seguintes pontos:
1. Contaminação externa
2. Montagem
3. Contaminação inicial
4. Contaminação interna
5. Desgaste
6. Óleo novo
7. Consertos

25. 3. Filtragem de fluídos hidráulicos
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Resíduos de solda;
Pedaços de estopa ou panos e resíduos de juntas ou anéis de
vedação deixados durante as intervenções;
Vedantes utilizados nos reparos de vazamentos como fitas teflon;
Peças de pequeno porte (parafusos, arruelas, porca etc.) que
possam cair dentro do tanque e/ou tubulação;
Mangueiras e tubos deixados no chão sem tampões e remontados
sem uma limpeza adequada;
Manipulação de componentes de precisão com as mãos sujas.
Fonte de Contaminação Externa
Essa categoria pode resultar da penetração de contaminantes no sistema
através dos seguintes pontos:
Óleos novos, filtros novos etc.;
Partículas trazidas pelo ar que podem se infiltrar no sistema
através dos respiradouros;
Armazenamento prolongado do óleo em tambores com variação
de temperatura, o que pode provocar a condensação da umidade do ar nele contido, e ainda provocar corrosão quando misturado ao óleo em uso.
Em resumo, é de suma importância que após uma grande intervenção da
manutenção seja feita a lavagem do sistema antes de operar nas condições
de pressão de trabalho. O sistema deve funcionar durante algumas horas
sem pressão. Após essa operação, os filtros devem ser limpos (os que
são laváveis) ou trocados (os que são descartáveis). Em seguida, o óleo
hidráulico utilizado na lavagem deve ser drenado do sistema e o óleo
novo deve ser adicionado para início da operação normal de
funcionamento.

26. 28
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Filtros
Uma boa condição de limpeza do sistema depende de uma boa capacidade
de filtragem do óleo, assim:
Não é verdade que para um sistema ser considerado
limpo, os filtros devem estar sujos;
Filtros permanentes não são de fato permanentes;
Nem todo filtro é inteiramente eficaz.
A classificação nominal do tamanho dos poros dos filtros não garante,
absolutamente, que ele retenha todas as partículas maiores do que eles.
A maioria dos filtros deixa passar partículas várias vezes maiores que o
tamanho da classificação nominal dos seus poros. O tamanho dos poros
é apenas uma indicação de filtragem, e não uma informação absoluta.
Quando a retenção de todas as partículas superiores a um determinado
tamanho é essencial, será preciso utilizar classificações absolutas.
A melhor garantia é conhecer a utilidade do filtro. Os filtros funcionam
através de uma combinação de retenção e peneiramento para remover
partículas tanto grandes como pequenas. O diâmetro dos poros ou da
tela limita, até certo ponto, o tamanho da partícula que pode “passar”
para dentro do filtro. Pequenas dobras e aberturas semipermeáveis dentro
do filtro retêm muitas das partículas menores que tenham entrado.
À medida, porém, que o filtro vai ficando saturado, certas passagens se
entopem, forçando fluxos mais altos através de outras passagens e
aumentando a queda de pressão através do filtro. Isso, por sua vez,
pode dilatar a passagem e deslocar partículas que possam ter sido retidas
anteriormente. Assim, a contaminação volta a ser descarregada para o
interior do sistema. Portanto, a intervenção da manutenção é essencial,
determinando a freqüência de substituição do elemento filtrante.

27. 3. Filtragem de fluídos hidráulicos
2929292929
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Tipos de filtragem
Antes de escolher os filtros e sua localização no sistema hidráulico, há
necessidade de determinar com clareza que quantidade e que tamanho
das partículas devem ser retirados do óleo hidráulico ou, em outras
palavras, que nível de contaminação o sistema pode tolerar. Para
estabelecer critérios e codificar a comunicação, foram criadas as classes
do grau de contaminação do óleo hidráulico, podendo ser atribuída a
cada sistema ou a cada aplicação uma classe do grau de contaminação
máxima a que o óleo hidráulico deve atender. Muitas organizações, como
ISO, ASTM, DIN e AIA, estabelecem suas próprias classificações, que
variam sensivelmente o número atribuído e o limite de contaminação
por classe, e este limite é determinado pela contagem de partículas por
100 ml de amostra de óleo hidráulico.
Os filtros são classificados conforme a sua classe de filtragem e muitos
fatores são considerados:
Tipo de partículas;
Número de partículas de impurezas;
Velocidade do fluxo de passagem;
Pressão e queda de pressão no sistema;
Características construtivas.
Grau de contaminação do óleo hidráulico
A análise da quantidade de partículas sólidas no óleo hidráulico é definida
com o auxílio de sistemas de classificação (classes padronizadas de
limpeza).
As normalizações mais difundidas hoje são a ISO-DIN 4406 e a NAS
1638.

28. 30
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Classificação conforme a ISO-DIN 4406
Aqui constatam-se cumulativamente as partículas maiores que 5 μm e
menores que 15 μm e as maiores que 15 μm em 100 ml de óleo hidráulico.
Em poder dos dois números de partículas, é definida a classe de pureza
do óleo hidráulico. Para a classificação estão disponíveis 26 faixas. A
denominação da classe de limpeza se compõe somente de dois números.
O primeiro indica a faixa para o tamanho das partículas maiores que 5
μm e menores que 15 μm, e o segundo para as partículas maiores que 15
μm.
Classificação conforme a NAS 1638
Para a classificação do óleo hidráulico estão disponíveis 13 classes de
limpeza. Em cada classe é indicado um determinado número de partículas
(por 100 ml) para cada uma das faixas de tamanhos definidos.
As tabelas a seguir mostram as classes de limpeza conforme a ISO-DIN
4406 e a NAS 1638.

29. 3. Filtragem de fluídos hidráulicos
3131313131
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Posições de filtragem
Filtragem da linha de sucção
Quando o filtro é instalado entre o reservatório e a bomba na tubulação
de sucção, esta situação permite que a bomba fique protegida contra
partículas de grandes dimensões. Porém, essa configuração apresenta
algumas desvantagens, como, por exemplo, a dificuldade de acesso para
a manutenção e a substituição do filtro.
Em geral, são utilizados filtros com malhas maiores que 100 μm. Valores
de malhas inferiores a 100 μm podem causar cavitação na tubulação de
sucção e na bomba.
Na figura a seguir, o elemento filtrante (3) é provido de uma rosca para
conexão (2), e que o óleo é succionado através dele, de forma que apenas
o óleo filtrado chega ao sistema (1).

30. 32
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Filtragem na linha de pressão
Em muitos casos, são
requeridos filtros na linha de
pressão. Em geral, antes de
válvulas proporcionais e servo
válvulas.
Esse filtro deve possuir uma
resistência mecânica muito
elevada, pois trabalham a altas
pressões.
Na figura ao lado, pode-se
dizer que o filtro consiste
basicamente em um cabeçote
(1), em uma carcaça com
rosca (2), para o
recolhimento de impurezas, e
em um elemento filtrante (3).

31. 3. Filtragem de fluídos hidráulicos
3333333333
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Filtragem na linha de retorno
Os filtros na linha de retorno são os mais utilizados por apresentarem
características bastante simples e facilidades para manutenção e limpeza,
além de boa eficiência.
Permitem ainda que todas as partículas provenientes de desgastes dos
equipamentos não contaminem o reservatório.
Entre os diversos tipos de filtros, existem os filtros indicadores, que são
utilizados para mostrar ao operador quando se deve limpar o elemento.
Quando houver acúmulo de sujeira, a pressão negativa aumenta,
movimentando assim o elemento. Em uma das extremidades está
conectado um indicador que mostra ao operador o estado do elemento.
Outra característica deste tipo de filtro é a facilidade com que se remove
ou substitui o elemento. A maioria dos filtros deste tipo é projetado
para uso na linha de entrada. O indicador rotativo mostra:
Verde
Elemento limpo
Amarelo Filtragem parcial
Vermelho Necessidade de limpeza do elemento
Na figura ao lado, o flange de
fixação (1), a carcaça (2), bem
como a conexão de saída do
óleo hidráulico. Uma das
grandes vantagens desse filtro
é o fácil acesso e, portanto, a
facilidade de manutenção.
Desmontando-se a tampa (3),
o elemento filtrante (4) pode
ser retirado com facilidade.

32. 34
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Sucção
(Montado
externamente)
Pressão
Retorno
Off-Line
Última chance de proteção à bomba.
Muito mais fácil do se fazer manutenção do
que o de tela no fundo do reservatório.
Proteção específica dos componentes.
Contribui para todo o nível de limpeza do
sistema.
Pode usar elementos de filtro do alta eficiência
e filtragem fina.
Captura dos sedimentos do desgaste da
bomba.
Captura dos sedimentos do desgaste dos
componentes c sujeira entrando através da
vedação gasta da haste antes que entre no
reservatório.
Menores faixas de pressão resultam em
menores custos. Pode ser na linha ou no tanque
para facilitar instalação.
“Polimento” contínuo do fluido do sistema
hidráulico principal, mesmo se o sistema estiver parado.
Possibilidade do manutenção sem parada do
sistema central.
Os filtros não são afetados pelo aumento
repentino do fluxo, permitindo ótima vida e desempenho para o elemento.
A linha de descarga pode ser direcionada para
a bomba do sistema central para fornecer superdescarga com fluido limpo e refrigerado.
Níveis de pureza podem ser obtidos e
manuseados com precisão.
A refrigeração do fluido pode ser facilmente
incorporada.
Deve usar meio filtrante relativamente
aberto e/ou carcaça grande para manter a queda de pressão baixa devido às
condições da entrada da bomba.
Custo relativamente alto.
Não protege os componentes pós-
bomba dos sedimentos do desgaste da
bomba.
Pode não ser adequado para bombas
com volume muito variáveis.
Proteção mínima do sistema.
A carcaça é relativamente cara porque
devo suportar a total pressão do sistema.
Não captura os sedimentos do
desgaste dos componentes em trabalho do lado pós-bomba
Sem proteção para a contaminação
gerada pela bomba.
O aumento repentino do fluxo da
linha de retorno pode reduzir o de- sempenho do filtro.
Sem proteção direta do componente
Custo relativo inicial alto.
Custo relativo inicial alto. Requer
espaço adicional.
Sem proteção direta ao componente.
Vantages Desvantages
Comparativo dos Tipos de Filtros e Localizações
Localização
do filtro

33. 3. Filtragem de fluídos hidráulicos
3535353535
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Praticando
Qual a função dos filtros em uma instalação hidráulica?

35. 3737373737
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
4. Dispositivos de
monitoramento
O funcionamento do sistema de lubrificação central deve ser controlado
através de dispositivos de monitoramento que, em caso de falha, disparam
um sinal elétrico.
As seguintes funções podem ser monitoradas:
Aumento e redução da pressão na linha principal;
Vazão do lubrificante;
Nível de enchimento no reservatório;
Temperatura do óleo.
Pressostato
Os pressostatos são utilizados para o monitoramento do aumento da
pressão e da redução da pressão. Por meio do monitoramento da pressão
na linha principal é possível fazer um controle do funcionamento do
sistema.
Os pressostatos devem ser instalados o mais próximo possível do final
da linha principal, para assegurar que todo o sistema permaneça sob
pressão.
Os pressostatos, figura a seguir, para sistemas de lubrificação central
são construídos de forma muito simples. O lubrificante pressiona uma
membrana que pressiona um pino tensionado por mola. O pré-
tensionamento da mola corresponde à pressão de comutação. Quando a
pressão do lubrificante supera o pré-tensionamento da mola, o pino se
movimenta e aciona um interruptor.

36. 38
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Os pressostatos são geralmente ajustados a uma determinada pressão
de ativação e podem ser fornecidos tanto como interruptor para ligar
quanto como interruptor para desligar.
Controladores de fluxo
Com os controladores de fluxo pode-se monitorar diretamente o fluxo
dos lubrificantes para o ponto de lubrificação. Nos controladores de
fluxo mecânicos, como mostra a figura, é gerada uma pressão dinâmica
pela quantidade que passa através de um ponto de estrangulamento (Sp)
antes de um pistão tensionado por mola (K). Tão logo a pressão dinâmica
exceder a pressão da mola, o pistão será empurrado contra a mola,
acionando um interruptor através de uma haste (S). A pressão dinâmica
e o pré-tensionamento da mola são ajustados para a respectiva vazão.
Corte transversal de um pressostato

37. 4. Dispositivos de monitoramento
3939393939
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
A pressão de atuação é normalmente de 0,4 a 3 MPa. Os controladores de
fluxo são utilizados para uma faixa de viscosidade de 20 a 750 mm²/s.
Os controladores de fluxo são dimensionados para as faixas: 0,2 a 1,5
cm³/impulso para sistemas de lubrificação de consumo; 50 a 100 cm³/
min e acima, de forma escalonada de 8 a 14 l/min para sistemas de
lubrificação circulante.
Devido a seu princípio de construção (estrangulador), os controladores
de fluxo dependem da viscosidade. As vazões fornecidas se referem a
uma viscosidade operacional de 110 mm²/s. Nas viscosidades operacionais
mais baixas, o ponto de comutação se desloca para cima, isto é, é
necessária uma vazão maior para disparar o sinal. Por este motivo, nesses
casos deve-se escolher um controlador de fluxo com faixa de ajuste mais
baixa. As dependências do ponto de comutação em relação à viscosidade
do óleo são fornecidas em catálogo.
Corte transversal de um controlador de fluxo
Justierschraube = Parafuso de ajuste
Mikroschalter = Microinterruptor

38. 40
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
As vazões especificadas não representam nenhuma limitação para a vazão
máxima. Por exemplo, em um aparelho para uma faixa de aplicação entre
50-100 cm³/min e uma vazão de 1.000 cm³/min, o sinal de ativação será
fornecido a 50 cm³/min. A perda de pressão normal de 0,4 MPa aumenta
conforme a maior vazão.
Os sensores de fluxo que operam conforme o princípio calorimétrico
são utilizados para o monitoramento de pequenas quantidades de
lubrificante, por exemplo, de 0,01 a 0,1 cm³/impulso. Devido a sua
estrutura construtiva pequena, eles podem ser parafusados diretamente
no ponto de lubrificação, oferecendo excelente segurança de
monitoramento dos pontos de atrito.
Nesses sensores, o óleo que se encontra no ponto de medição é aquecido
em estado estático, como mostra a figura.
Esquema de funcionamento de um sensor de fluxo calorimétrico
(representado de forma simples).

39. 4. Dispositivos de monitoramento
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Temperatursonde Sonda de temperatura
Heizelement Elemento de aquecimento
Temperaturverteilung vor SchmierimpulsDistribuição de temperatura antes do impulso de lubrificação
Temperaturverteilung nach Schmierimpuls Distribuição de temperatura após o impulso de lubrificação
Temperatur im Strömungskanal Temperatura no canal de fluxo
Zurückgelegter Weg der
Flüssigkeitssäule pro Schmierimpuls Curso da coluna de líquido percorrida por impulso de lubri-
ficação
Durchflussmenge pro Schmierimpuls Vazão por impulso de lubrificação
“Abkühlung“ am NTC durch S
chmierimpuls "Resfriamento“ no NTC devido ao impulso de lubrificação
Por meio do acionamento do distribuidor, a quantidade de óleo aquecida
é deslocada e substituída por óleo mais frio. A queda de temperatura no
ponto de medição é transformada pela eletrônica de sensores em um
sinal digital insensível a falhas, sendo transmitido através de um cabo de
conexão para um aparelho de comando, em que é analisado para a
monitoramento do funcionamento do sistema.
Interruptor de nível
Para o monitoramento do nível de
líquidos, como por exemplo de óleos,
são utilizados preponderantemente
as chaves de nível com bóia.
Eles quase sempre têm o mesmo
princípio, como mostra a figura ao
lado. Um ímã permanente montado
no corpo flutuante aciona o contato
com gás de proteção dentro de um
tubo-guia. Pode-se colocar vários
contatos com o gás de proteção em
diferentes alturas no tubo-guia, de
tal forma que diferentes níveis
possam ser sinalizados. Deste modo,
torna-se possível acionar uma
advertência, por exemplo, 25 mm
antes de atingir o nível mínimo.
Chave de nível com bóia

40. 42
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
As chaves de nível com bóia são inadequados para graxa e para graxa
líquida, pois o corpo flutuante se acomoda na graxa e suas forças de
sustentação não são suficientes para superar as forças de adesão da graxa.
Além disso, a graxa pode atingir a superfície do corpo flutuante durante
o enchimento posterior, causando uma carga adicional, pois,
diferentemente do óleo, a graxa não escorre.
Assim, para o monitoramento do nível de graxas líquidas e graxas são
utilizados interruptores de aproximação especiais do tipo capacitivo.
Termômetro
Em geral, é desnecessário fazer o monitoramento da temperatura.
Somente em reservatórios de óleo, que precisam ser aquecidos ou
resfriados, é preciso fazer o monitoramento da temperatura.
Praticando
Comente em poucas palavras sobre três dispositivos de
monitoramento.

41. 4343434343
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
5. Aparelhos de comando
e monitoramento
Os sistemas de lubrificação central automáticos necessitam de aparelhos
de comando para ligar e novamente desligar as bombas de alimentação, e
também de aparelhos que cumpram, no mínimo, uma das seguintes
funções de monitoramento, avaliação, informação e processamento:
aumento da pressão na linha principal;
redução da pressão na linha principal;
fluxo de lubrificante;
função do distribuidor;
quantidade de lubrificante;
nível no reservatório de lubrificante.
O processo de lubrificação é contínuo, como, por exemplo, em sistemas de lubrificação circulante; ou intermitente, como, por exemplo, nos
sistemas de linha simples com distribuidores de pistão.
Os modernos aparelhos de comando possuem geralmente um
microprocessador que assume o comando da seqüência do programa.
Além disso, uma série de aparelhos está equipada com uma memória
não-volátil, que durante o desligamento da tensão operacional salva as
posições dos contadores ou o tempo de pausa transcorrido e outros
parâmetros importantes, de tal modo que quando novamente acionado
possa dar continuidade ao ciclo interrompido.
Neste módulo não será feita uma descrição detalhada dos aparelhos de
comando individualmente. Optamos por examinar o funcionamento
básico de um aparelho de comando, para facilitar a seleção de um aparelho
de comando adequado para o respectivo sistema de lubrificação central.

42. 44
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
A seguir são analisados mais detalhadamente os conceitos citados com
maior freqüência em relação aos aparelhos de comando e monitoramento:
Tipo de operação
Em função do tempo, isto é, a bomba será ligada depois de decorrido o
tempo de pausa ajustado no aparelho de comando. As faixas de tempo
de pausa são diferentes para cada aparelho de comando, normalmente a
faixa de tempo de pausa é de 1 a 99 x 10 min.
Em função da carga, isto é, a bomba será ligada após determinado
número de impulsos ajustados no aparelho de comando.
Aqui normalmente a faixa é de 1 a 99 x 10 impulsos.
Percurso de comando
Um contato alternado no aparelho de comando que pode ser utilizado
para qualquer tarefa de monitoramento, por exemplo, passar uma
informação de falha para o comando da máquina. Em muitos aparelhos
este contato é operado de modo isento de potencial.
Tempo de operação remanescente
Após a ativação do pressostato, a bomba deve continuar a bombear por
determinado tempo, para garantir que os distribuidores mais distantes
sejam alimentados com lubrificante. Isto se aplica principalmente quando
o pressostato se encontra próximo à bomba. No dia-a-dia, um tempo de
operação remanescente de 15 segundos é suficiente. Muitos aparelhos
de comando são ajustados de modo fixo para esse tempo.
Tempo de operação da bomba
É composto do tempo de pressurização e do tempo de operação
remanescente.
Tempo de lubrificação = tempo de operação da bomba

43. 5. Aparelhos de comando e monitoramento
4545454545
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Tempo de monitoramento
O tempo de monitoramento se inicia com a ativação da bomba. Dentro
do tempo de monitoramento, normalmente ajustado para 60 segundos
nos sistemas de distribuidor de pistão, a pressurização deve ser executada,
isto é, o pressostato deve atuar. Se não houver um sinal do pressostato
durante este tempo, o aparelho de comando gera um aviso de falha.
Nos sistemas progressivos para graxa, o tempo de lubrificação pode
durar vários minutos. O tempo de monitoramento é a soma do tempo
de lubrificação e de um fator de segurança que pode ser estimado em
50% do tempo de lubrificação. O tempo de monitoramento neste caso
deve ser ajustado individualmente.
Pré-lubrificação
A pré-lubrificação significa que com o acionamento da tensão de comando,
possivelmente antes da partida da máquina, é ativada uma lubrificação.
Assim é evitada uma partida a seco. Entretanto, em uma máquina que
freqüentemente trabalha com modo de operação de ajuste, isso pode
levar a uma lubrificação excessiva não desejada. Neste caso, devem-se
utilizar aparelhos de comando sem pré-lubrificação.
Ativação intermediária
Por meio do acionamento de uma tecla de pressão que se encontra no
aparelho de comando, ou para a qual foi prevista um borne de conexão
no aparelho de comando, a lubrificação pode ser liberada a qualquer
momento. Em muitos aparelhos os avisos de falhas são também apagados
com esse interruptor.
Funcionamento
O funcionamento ou a seqüência de um ciclo de lubrificação é descrito
por meio do exemplo de um aparelho de comando e monitoramento
mais utilizado para sistemas de distribuidores com pistão de linha simples.

44. 46
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Após ligar a tensão de comando é liberada uma pré-lubrificação, isto é, a
bomba do sistema de lubrificação central é ligada. A bomba bombeia o
lubrificante para o sistema. Simultaneamente, o tempo de monitoramento
é iniciado e o relé do percurso de comando é excitado. Tão logo é atingido
uma determinada pressão operacional, o pressostato é acionado. Assim
é mantida a seqüência do tempo de monitoramento e o tempo de
operação remanescente é iniciado. Com o tempo de operação
remanescente, a bomba é acionada e o tempo de pausa ajustado é iniciado.
Terminado o tempo de pausa, a lubrificação é novamente acionada.
Se o pressostato não for acionado após ligar a bomba durante o tempo
de monitoramento simultâneo, o aparelho de comando dispara uma falha
e o relé do percurso de comando cai. Deste modo, o circuito da corrente
de comando é aberto ou fechado, conforme a disposição dos contatos, e
é disparado um aviso de falha.
Após a eliminação da falha, o indicador de falha deve ser apagado
acionando-se a ativação intermediária. Ao mesmo tempo começa uma
lubrificação, e depois começa um novo tempo de pausa ou um novo
aviso de falha será disparado, se a falha não tiver sido eliminada.
Conforme o tipo de execução do sistema, pode-se também monitorar a
pressão residual no sistema após o desligamento da bomba, bem como o
nível mínimo. Quando o interruptor correspondente (interruptor de
pressão ou de nível) é acionado, também é disparado um aviso de falha.
No programa estão presentes os aparelhos de comando e monitoramento
para os diferentes sistemas de distribuição de lubrificante com diferentes
opções de monitoramento.

45. 5. Aparelhos de comando e monitoramento
4747474747
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Nutzkontakt (Pumpe) Contato útil (bomba)
Spannungsfreier Wechselkontakt, der für
beliebige Überwachungsufgaben genutzt
werden kann, z.B. für die Sicherheitstrecke
(Kommandostrecke)
Druckschalter (Schließer) Pressostato (contato de trabalho)
Druckschalter (Öffner) Pressostato (contato de ruptura)
Pumpenmotorschütz Contator do motor da bomba
Kommandostrecke P ercurso de comando
Anschluss für Betriebsspannung Conexão para a tensão operacional
Maschinenkontakt Contato da máquina
Als Maschinenkontakt kann ein Näherungsschalter
eingesetzt werden.
MK-Eingang: Entrada MK:
Max. Impulsfolge Seqüência máx. de impulso
Min. Impuls-/Pauseverhältnis 50 ms/50 ms Relação mínima impulso / pausa 50 ms/50 ms
Signallampe – Pumpe läuft Lâmpada sinalizadora – bomba em operação
Schwimmerschalter - Ölmangel Chave de nível com bóia – falta de óleo
Esquema de conexão de um aparelho de comando e monitoramento para sistemas com distribuidor de pistão
Contato alternado sem tensão utilizado para
quaisquer tarefas de monitoramento, como, por
exemplo, para o percurso de segurança (percurso
de comando)
Com o contato da máquina pode-se utilizar um
interruptor de aproximação

46. 48
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Praticando
Comente sobre três tipos de operação com aparelhos de comando
e monitoramento.

47. 4949494949
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
6. Válvulas especiais de
controle e comando
Em muitos casos, defeitos apresentados em válvulas são evidenciados
por má instalação, ou ausência de manutenção, ou também por uso
inadequado num determinado equipamento, decorrentes de erros na
seleção, por ocasião da compra.
A seleção de válvulas começa com o conhecimento da função desejada e
dos fatores que possam afetar o seu desempenho, assim como conhecer
as propriedades dos fluidos, condições de operação, materiais de
construção e tamanho.
Os modelos de cada tipo de válvula, suas variações, vantagens e
desvantagens de cada uma são igualmente importantes para que se possa
eleger uma válvula condizente com a função requerida.
Servoválvula
Uma servoválvula é uma válvula direcional que pode ser posicionada
infinitamente e que oferece a característica adicional de controlar tanto a
quantidade como a direção do fluxo. Quando acoplado a dispositivos
sensores de realimentação (feedback adequado), obtêm-se controles
precisos de posicionamento, de velocidade ou de aceleração de um atuador.
A servoválvula mecânica ou válvula seguidora tem sido utilizada durante
décadas. A servoválvula eletro-hidráulica é a mais recente na indústria.

48. 50
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Motor de torque da servoválvula
Servomecanismo
O servomecanismo é essencialmente um amplificador de força usado
para controlar o posicionamento. A figura a seguir mostra
esquematicamente o aparelho.
A alavanca de controle, ou qualquer outro acoplamento mecânico, é ligada
ao êmbolo da válvula.
O corpo da válvula está ligada à carga e se movimenta junto. Quando o
êmbolo é deslocado, o fluido passa para o cilindro ou o pistão para
movimentar a carga no mesmo sentido do êmbolo. O corpo da válvula,
ligado à carga, “segue” o êmbolo. O fluido continua até que o corpo se
centralize com o êmbolo. Isto significa que a carga se desloca a uma
distância proporcional ao movimento do êmbolo. Qualquer tendência
de superar esta distância inverteria o fluxo do óleo, movimentando a
carga para a posição normal.

49. 6. Válvulas especiais de controle e comando
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Representação detalhada da servoválvula
Representação detalhada da servoválvula

50. 52
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Válvula de controle
Várias entidades e comitês de normas já tentaram definir válvula de
controle, mas nenhuma definição é aceita universalmente. Algumas
definições exigem que a válvula de controle tenha um atuador acionado
externamente. Por esta definição, a válvula reguladora auto-atuada pela
própria energia do fluido manipulado não é considerada válvula de
controle, mas inclui válvula solenóide e outras válvulas liga-desliga.
É polêmico considerar uma válvula liga-desliga como de controle, pois
algumas definições determinam que a válvula de controle seja capaz de
abrir, fechar e modular (ficar em qualquer posição intermediária), mas
nem toda válvula de controle é capaz de prover vedação completa. Não
há consenso do valor do vazamento que desqualifica uma válvula de
controle.
Outra definição de válvula de
controle estabelece que o sinal para
o atuador da válvula provenha de
um controlador automático.
Porém, é aceito que o sinal de
atuação da válvula pode vir de
controlador, estação manual,
solenóide piloto ou que a válvula
seja também atuada manualmente.
Certamente, não há um limite
claro entre uma válvula de controle
e uma válvula de bloqueio com um
atuador. Embora a válvula de
bloqueio não seja usada para
trabalhar em posição intermediária
e a válvula de controle não seja apropriada para dar vedação total, algumas
válvulas de bloqueio podem modular e algumas válvulas de controle
podem vedar. Mesmo assim, há um enfoque diferente para as duas
válvulas, de bloqueio e de controle. A válvula de controle é projetada e
construída para operar modulando de modo contínuo e confiável com
um mínimo de histerese e atrito no engaxetamento da haste. A vedação

51. 6. Válvulas especiais de controle e comando
5353535353
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
total é apenas uma opção extra. A válvula de bloqueio é projetada e
construída para operar ocasional ou periodicamente. O selo da haste não
precisa ser tão elaborado como o da válvula de controle. Atrito, histerese
e guia da haste são de pouca importância para a válvula de bloqueio e
muito importantes para a de controle.
As equações de vazão de uma válvula de controle se aplicam igualmente
a uma válvula manual, porém há também enfoques diferentes no projeto
das duas válvulas. A válvula solenóide não é considerada válvula de controle
contínuo, mas um acessório.
Praticando
Comente com suas palavras sobre o que são válvulas de controle.

53. 5555555555
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
7. manutenção hidráulica
Todo profissional de manutenção deve ter em mente quando utilizar
ferramentas e peças:
Toda e qualquer ferramenta só deve ser utilizada de acordo com
as suas especificações. Utilizar ferramentas inadequadas ou improvisar
na execução de trabalhos pode gerar acidentes com conseqüências graves.
Alguns exemplos corriqueiros, porém indesejáveis, no uso inadequado
de ferramentas, são chaves de fenda como talhadeiras, alicate como
martelo e saca-pinos como alavanca.
Na desmontagem de equipamentos, é importante que se dê
atenção aos casos de retirada de parafusos, porcas, pinos, travas etc.
torna-se prejudicada pelas dificuldades de acesso e por eventuais
travamentos. Nesses casos, é melhor utilizar técnicas como batidas e
aplicação de choques com martelo a fim de facilitar a retirada.
Na montagem de equipamentos deve-se sempre observar a
compatibilidade entre as roscas dos conjuntos de travamento, como
parafusos e porcas (rosca inglesa <> rosca métrica). O uso de arruelas
(comuns e de travamento), de travas mecânicas ou químicas, e
principalmente os cuidados quanto à intensidade do aperto a ser dado
nos componentes, deve ser constantemente observado.
As ferramentas utilizadas durante as manutenções não devem
ser deixadas espalhadas na área, sob risco de entrarem em contato com
partes móveis dos equipamentos, o que pode causar acidentes pessoais e
danos aos equipamentos.

54. 56
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Algumas ferramentas utilizadas em manutenção hidráulica
Chave combinada Chave estrela Chave sextavada tubular Chave starter e poligonal
Chave tipo biela Chave estrela de bater Tenazes Chave fixa
Chave plana tipo TORX Chave articulada Chave soquete Chave tipo gancho
Chave fixa de bater Chave de fenda Chave hexagonal (Allen)Chave TORX

55. 5757575757
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Chave L Chave multidentada Chave hexagonal abauladaSaca-pinos Extrator
Saca-prisioneirosSaca-parafusos Saca-polias Batedor Saca-rolamentos
Alicate para anéis externosAlicate para Alicate de pressão Chave fixa Chave estrela anéis
internos de uma boca de uma boca
Chave soquete tipo canhão Torquímetro Alicate universal Alicate tipo bomba-d’água Chave ajustável
Chave corrente Chave corrente Chave para Alicate para abraçadeira Chave para tubos
(tipo leve) (tipo pesado) canos elástica

56. 58
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Noções de segurança em manutenção
Toda intervenção de manutenção exige que alguns cuidados relativos à
segurança individual e coletiva, do equipamento e das instalações e
também do meio ambiente sejam observados de modo que se evite
acidentes. Nessas situações, o “bom senso” aliado a técnicas e ferramental
adequados e pessoal qualificado, torna a operação de manutenção segura
e eficiente.
A seguir, algumas dicas importantes a serem observadas para a execução
de uma operação de manutenção hidráulica:
Bloquear e identificar adequadamente o equipamento, com
cadeados, travas de segurança, etiquetas, placas, fitas de identificação ou
outro meio adequado de travamento/identificação.
Sempre que possível, desligar o equipamento onde a manutenção
será realizada. Em caso de dificuldade do desligamento, não tocar em
partes móveis; observar atentamente para a possibilidade de apreensão
da roupa pelo movimento de partes móveis do equipamento.
Atentar para peças aquecidas da instalação, como tanques,
resistências e tubulações.
Não utilizar ar comprimido para limpeza de partes do corpo,
pois as impurezas contidas (tais como poeiras, partículas sólidas e óleos)
podem penetrar nos poros, causando irritações e infecções.
Nunca abrir tubulações, tanques, bombas, válvulas, filtros e
demais componentes da instalação em operação, pois o interior está
preenchido por óleo hidráulico sob pressão e a altas temperaturas.
Não lubrificar peças e componentes da instalação em
funcionamento, sob risco de acidente grave.
O óleo hidráulico deve ser recolhido em recipientes adequados
para posterior descarte, em locais apropriados. Não descartar o óleo
hidráulico no meio ambiente! Em caso de vazamento e/ou derramamento,

57. 5959595959
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
o óleo deve ser contido por barreiras adequadas (areia, serragem etc.) e
recolhido em recipientes adequados para posterior descarte, em locais
apropriados.
Não improvisar a utilização de ferramentas e dispositivos e a
aplicação de procedimentos de manutenção e de segurança.
Seguir as instruções e especificações dos fabricantes dos
componentes.
Recomendações pa ra manutenção de
sistemas hidráulicos
Antes de iniciar uma intervenção de manutenção em um sistema hidráulico, são necessários alguns procedimentos iniciais simples:
Pare, olhe, toque, ouça, estude bem o circuito, certifique-se de
que tudo esteja desenergizado antes de começar a utilizar as ferramentas.
Mantenha peças, ferramentas e o local da intervenção limpos e
organizados.
Verifique quando foi realizada a última troca de óleo.
Mantenha sempre os registros de ocorrências de manutenção
atualizados.
Passos para a busca de defeitos
Informações preliminares
Estas informações ajudam a descobrir quais são os defeitos básicos. A
melhor fonte de informação é o operador da máquina defeituosa. Verificar
os registros das últimas ocorrências também ajuda bastante o
planejamento dos trabalhos.

58. 60
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
As seguintes considerações devem ser levadas em conta:
a. Sob quais condições a falha ocorre?
A falha ocorre em um ou mais atuadores?
A falha ocorre em uma ou ambas as direções?
A falha ocorre quando o atuador está com ou sem carga?
b. Tipo do defeito
A falha ocorre em um movimento ou em vários movimentos?
As reações do sistema são lentas?
1. Ocorrência do defeito
A falha ocorreu de repente ou se desenvolveu gradualmente?
A falha ocorre periodicamente?
2. Interferências externas ao sistema
Existe alguma pessoa que é encarregada dos ajustes do sistema?
Se existe, quais são os ajustes?
Existe alguém (incluindo o operador) que tenta resolver os
problemas com a máquina? Se existe, quais os procedimentos por ele
utilizados?
Verificações preliminares Observe se há fluido no sistema. Se houver, verifique se ele está
no nível normal, com temperatura, viscosidade e aparência normais.
Verifique se bombas e motores estão operando sem ruídos
estranhos e com temperatura adequada.
Verifique se os filtros estão limpos.
Verifique as condições de pressão quando os atuadores estão
em movimento e parados.

59. 6161616161
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Diagnóstico de falhas
O diagnóstico de falhas pode ser realizado enquanto o circuito é analisado
de maneira lógica. Área por área, componente por componente, e avaliar
a probabilidade de algum componente em particular estar causando a
falha.
De posse das informações preliminares, deve ser possível determinar
em qual área do circuito se encontra a falha.
Como exemplo, em um circuito simples, a área a ser considerada poderia
ser o circuito completo, pois poucos componentes estão envolvidos.
Porém, em circuitos mais complexos, as informações obtidas devem ser
usadas para localizar a área na qual a falha está ocorrendo.
Por exemplo:
Se a falha é comum a todos os atuadores em circuitos complexos,
deve-se procurar por algo comum a todos os atuadores, o qual
provavelmente deverá ser atribuída à falha. Nesse caso, a bomba poderia
ser a área com o problema.
Se apenas um ou alguns atuadores são afetados pelo problema,
deve-se procurar algo comum a estes atuadores. Desta forma, estes
elementos seriam a área como problema.
Se um atuador apresenta falhas em ambas as direções, os itens
que afetam estes movimentos estão na área com problema. Porém, se o
defeito ocorre em apenas uma das direções de movimento, a área de
defeitos se reduz aos itens que dizem respeito a este movimento. Desta
forma, a falha é restrita a uma área em particular, o que torna muito
mais fácil a solução de problemas em circuitos complexos.

60. 62
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
O próximo passo é considerar os elementos individualmente em cada
área definida e determinar quais elementos estão envolvidos com a falha.
Por exemplo:
A falha é ausência de pressão na área considerada. Quais os
itens que podem originar esta condição e por quê?
A falha é ausência de fluxo na área considerada. Quais os itens
que podem originar esta condição e por quê? Quando as possíveis causas de problemas tiverem sido determinadas,
nesse momento devem ser realizados testes para se verificar os
componentes suspeitos.
Cavitação e ruído
Cavitação
A cavitação é uma forma especial de corrosão/erosão causada pela
formação e colapso de bolhas de vapor em um líquido, próximo à
superfície metálica. Ocorre em turbinas hidráulicas, propelentes de navio,
impelidores de bomba, medidores de vazão, válvulas de controle e outros
equipamentos onde são encontradas variações de pressão, temperatura e
vazão.
Um líquido vira vapor (evapora) quando se aumenta sua temperatura ou
abaixa sua pressão. À pressão atmosférica padrão (101,3 kPa), a água
ferve a 100
o
C. Porém, se a pressão da água é baixada suficientemente,
ela ferve à temperatura menor que 100
o
C: Por exemplo, a água à pressão
de 360 kPa entra em ebulição à temperatura de 21
o
C. A uma determinada
temperatura, o líquido se evapora quando a pressão atinge a sua pressão
de vapor. Seja um cilindro cheio d’água percorrido por um pistão. Quando
o pistão se afasta da água, a pressão é reduzida e a água se evapora,
formando bolhas.

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7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Se o pistão volta para a posição anterior, aumentando novamente a pressão
do cilindro, as bolhas se condensam, entrando em colapso.
Quando se repete este processo em alta velocidade, como no caso de
uma bomba acionando água, há a formação de bolhas de vapor d’água e
colapso rápido destas bolhas. Cálculos têm mostrado que o colapso
rápido de bolhas produz ondas de choque com altíssimas pressões, da
ordem de 400 MPa (60.000 psi). Forças tão elevadas podem produzir
deformação plástica em muitos metais.
A aparência da cavitação é semelhante ao pitting, exceto que as áreas de
pitting são pouco espaçadas e a superfície fica muito mais rugosa. A
cavitação é atribuída tanto a corrosão como a erosão. Na corrosão, as
bolhas em colapso do vapor destroem a camada protetora da superfície,
que resulta em aumento de corrosão.
Assim, podemos afirmar:
É o fenômeno que ocorre quando o líquido atinge a condição de
vapor;
É o fenômeno causado quando ocorre a liberação dos gases de
um fluido hidráulico;
É o efeito causado quando em um fluxo líquido ocorre o colapso
em regiões distintas;
É o fenômeno causado quando o líquido não consegue preencher
totalmente os espaços internos existentes;
É o efeito causado quando o líquido não consegue preencher
totalmente os espaços internos existentes e ao passar bruscamente de
uma zona de baixa para outra de alta pressão, libera gases e os implode
violentamente em áreas distintas, ocasionando o desprendimento de
partículas metálicas.

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Fenômeno da cavitação
Este mecanismo é mostrado esquematicamente na figura.
Os passos são os seguintes:
Uma bolha de cavitação se forma no filme protetor da superfície.
As bolhas entram em colapso e destroem o filme.
A superfície nova do metal fica exposta, se corrói e o filme é
refeito.
Uma nova bolha de cavitação se forma no mesmo ponto.
A bolha entra em colapso e destrói o filme.
A área exposta se corrói e o filme se refaz. A repetição deste
processo resulta em buracos profundos.
Quando se observa a figura, percebe-se que não é necessário ter um
filme protetor para ocorrer a cavitação. Uma bolha de cavitação
implodindo tem força suficiente para tirar partículas de metal da
superfície. Uma vez que a superfície fica rugosa em um ponto, isto serve
como um núcleo para novas bolhas de cavitação.
Na prática, parece que a cavitação é o resultado de ações química
(corrosão) e mecânica (erosão). A cavitação pode ser evitada:
diminuindo as diferenças de pressão hidrodinâmica nas
tubulações de processo;

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7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
diminuindo a temperatura do processo;
aumentando a pressão a montante do equipamento sujeito à
cavitação;
usando materiais mais resistentes, melhorando o acabamento
das superfícies de impelidores e propelentes.
Condições que favorecem a cavitação
Bomba desgastada.
Filtro contaminado.
Fluido contaminado.
Tubulação com restrições.
Tubulação subdimensionada.
Bomba com rotação excessiva.
Fluido com viscosidade excessiva.
Tubulação com rugosidade interna.
Tubulação de sucção muito extensa.
Fluido com peso específico elevado.
Fluido com viscosidade muito baixa.
Fluido com temperatura muito baixa.
Tubulação com excesso de conexões.
Mudança brusca de direção do fluido.
Fluido com variação brusca de vazão.

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Fluido com temperatura muito elevada.
Bomba com altura excessiva em relação ao reservatório
(alimentação negativa).
Ruído
O joio (erva daninha) é uma planta indesejável que está sempre próxima
do trigo, que é a desejável. Como analogia, o ruído é um som indesejável
que está sempre próximo a um sinal desejável. Som é um estímulo ao
ouvido produzido por algum dispositivo gerando ondas de pressão. Em
geral, o som é transmitido através do ar.
Estas ondas flutuantes variam em freqüência e amplitude e produzem
uma sensação no cérebro por meio do aparelho auditivo. A amplitude é
expressa em unidade de pressão de som chamada de decibel (dB). A
freqüência é expressa em hertz (Hz), que significa ciclo por segundo
(cps).
Som
Som é a sensação produzida quando o ouvido humano é estimulado por
uma série de flutuações de pressão transmitidas através do ar ou outro
meio. O som é descrito especificando a amplitude e freqüência destas
flutuações. A amplitude é expressa como o nível de pressão de som,
tendo as unidades de dB. Isto é uma função logarítmica relacionada com
a razão entre uma pressão de som existente e uma pressão de som de
referência. A pressão de som de referência é definida como 0,000 2 μbar
(0,3 x 10-8 psi).

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7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Ruído da Válvula
Enquanto há muitas fontes de ruído nas plantas de processo e de indústria,
uma das mais importantes pode ser a válvula de controle operando sob
condições de alta queda de pressão. É uma das poucas ou talvez a única
fonte de som acima de 100 dB(A) encontrada na indústria.
Como já observado, a resposta do ouvido humano é sensível não só ao
nível do som, mas também à freqüência. Pode-se tolerar sons muito
mais altos em baixa ou em muito alta freqüência do que no meio do
espectro. O ouvido humano é mais sensível na faixa de 500 a 7.000 Hz,
e é a faixa na qual o alto nível de ruído produz mais dano. Por esta razão,
a legislação estabelece um nível máximo de 85 dB(A) durante oito horas
por dia. Porém, se a exposição do ruído tem freqüência predominante na
faixa de 1.000 a 5.000 Hz, o nível passa para 80 dB(A).
Controle do Ruído
A transmissão de um ruído requer
Uma fonte de som.
Um meio através do qual o som é transmitido.
Um receptor.

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Cada um destes três parâmetros pode ser alterado para reduzir o nível
de ruído. Em alguns casos, quando o ruído é causado por componentes
da válvula vibrando, as vibrações devem ser eliminados ou eles podem
resultar em dano na válvula. Em outros casos, quando a fonte de ruído é
o assobio de uma estação de redução de gás, o tratamento acústico do
meio do ruído é suficiente.
Teste de componentes suspeitos
Quando um componente suspeito é testado, a falha deve ocorrer,
ocasionando um movimento falho. Esta falha deve ser registrada.
Por exemplo:
A válvula de alívio provoca queda de pressão no sistema.
A válvula de alívio deve estar com a mola partida ou com o cone
e assento gastos. Alguns procedimentos simples podem ser seguidos para teste dos
componentes suspeitos, como:
Verifique o movimento do cursor de ajustes.
Verifique manualmente as válvulas operadas por solenóides.
Verifique defeitos que possam ser visualizados de modo fácil,
como, por exemplo, vazamentos.
Verifique se a rotação das bombas e motores estão com o sentido
de rotação corretos.
Selecione os elementos ou itens que mais apresentam defeitos e
verifique-os primeiramente.
Se algum item suspeito é relativamente mais fácil de se verificar,
faça-o antes dos itens mais complexos.

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7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Se possível, teste sempre o elemento em sua posição de trabalho.
Sempre que possível, encaminhe o componente à bancada de
teste.
Bancada para teste dos componentes
Recomendações para manutenção de
sistemas
Um sistema hidráulico bem instalado e ajustado durante a montagem e
a partida garante um desempenho duradouro ao equipamento e sem a
necessidade de cuidados muito específicos de manutenção.
É de suma necessidade verificar continuamente a qualidade e o estado do
fluido hidráulico, bem como a presença e o estado dos contaminantes.
Deles dependem a durabilidade de cada equipamento hidráulico.
A perda de características físico-químicas dos fluidos hidráulicos é a
principal causa de falhas constantes em certos grupos de equipamentos.
É apontada como a principal causa de falhas nos equipamentos
hidráulicos.

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As micropartículas, quando circulam livres pelo fluido, provocam a
aceleração de desgastes das superfícies internas dos equipamentos. Estes
desgastes fazem com que mais partículas sólidas sejam arrastadas pelos
fluidos a outras partes do circuito. Os danos são maiores quanto mais
complexos forem os circuitos hidráulicos e os componentes nele
instalados.
Os procedimentos de manutenção devem ser compostos de pequenas
operações que sejam realizadas de forma regular e efetiva. No entanto, é
muito importante que estes procedimentos, embora simples, sejam
planejados e anotados junto ao registro da máquina, descrevendo qual o
equipamento verificado e quais os reparos executados.
Este registro pode ser muito útil no projeto de uma nova máquina simi-
lar, em que os defeitos apresentados na máquina original devem ser
evitados já no projeto.
Manutenção preventiva recomendada
As ações a seguir servem de orientação para minimizar futuras quebras
que possam paralisar o equipamento por muitas horas.
Limpeza externa
Em geral, uma limpeza externa deve ser realizada mensalmente, mas,
dependendo das condições ambientais às quais a máquina está submetida,
podemos ter intervalos mais curtos. Esta é uma ação importante, pois
com a máquina limpa prováveis focos de vazamento podem ser
identificados mais rapidamente.
Verificação dos filtros de ar
Verificar, limpar e substituir os elementos filtrantes em períodos
preestabelecidos. Na determinação desses períodos, deve ser levado em
consideração as condições ambientais às quais a máquina está submetida.

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7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Verificação dos filtros de óleo
Esta é uma operação de suma importância e deve ser executada no mínimo
semanalmente. Os filtros encontrados hoje no mercado possuem
sistemas de verificação de fácil e rápido acesso, bem como aqueles que
atuam automaticamente quando inoperantes. Nesses casos, os sistemas
de alarme devem ser testados manualmente.
Verificação do nível de fluido no reservatório
O reservatório deve ser completado sempre que o nível mínimo estiver
indicado. Hoje existem no mercado dispositivos que desligam o
equipamento quando o nível de óleo atinge o seu nível mínimo. A
verificação do nível de óleo deve ser realizada diariamente pelo operador
da máquina em uma rápida inspeção.
Quanto ao complemento, é de suma importância que se verifique qual
óleo está sendo usado, pois a mistura de diferentes tipos de óleos
(fabricantes, características físico-químicas etc.) provoca a desagregação
química, inutilizando todo o óleo do sistema e causando falhas na operação
da máquina. O tipo de óleo que está sendo utilizado deve ser indicado
no registro da máquina.
Controle contínuo da temperatura do óleo
A deterioração do fluido em função das altas temperaturas a que é
submetido, é causa freqüente de contaminação e degradação da instalação
hidráulica pelo acréscimo de hidrocarbonetos. Acima de 60
o
C, a velocidade
de oxidação do óleo pode se tornar constante a partir deste ponto. O
depósito de óxido no óleo altera a sua coloração e indica seu estado de
degradação.
Troca do óleo
Em média, um óleo deve ser trocado a cada 2.000 horas de uso. Deve-se
retirar amostras de óleo com freqüência para análises físico-químicas e a
determinação do grau de contaminação. Quando o óleo for trocado, deve-

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se proceder a uma limpeza completa do reservatório e de todo o sistema.
Trocadores de calor
Em geral, os trocadores de calor devem sem limpos a cada seis meses.
Este tempo é em função da qualidade da água e da experiência da operação,
e deve ser revisado e alterado conforme a necessidade apresentada.
A verificação diária da temperatura do óleo indica as condições de
funcionamento do trocador de calor e a necessidade de intervenção de
manutenção.
A utilização de trocadores de calor com tubos removíveis e um sistema
que permite a não estagnação da água facilita a manutenção. Uma
instalação com registros e desvios no circuito permite a manutenção
rápida, sem a necessidade de parada da máquina.

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7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Detalhes de trocadores de calor em um sistema hidráulico
Bombas, válvulas solenóides e componentes de regulagem
É muito fácil estabelecer um prazo para uma manutenção periódica destes
componentes por meio de estatísticas, porém, com base na experiência e
no bom senso, pode-se determinar esse tempo.
No conjunto motor-bomba e seus acessórios, é importante colocar um
sistema que permita as seguintes condições, sem a necessidade de parada
do equipamento:
Verificar sempre que necessário se a vazão da bomba está correta.
Queda de rendimento do conjunto em função da ocorrência de
vazamentos.
Um check-up deve ser realizado com freqüência nas válvulas direcionais
e em todos os outros componentes com relação a vazamentos.
Para que se possa efetuar corretamente estes procedimentos, são
necessários tabelas técnicas, diagramas, descrições de operações, desenhos
e esquemas dos equipamentos, além do conhecimento técnico e prático
dos que estão envolvidos no processo.
Praticando
Leia e responda às questões:
Comente o que você entende por cavitação.
Por que a manutenção preventiva e muito importante?

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Manutenção de cilindros hidráulicos
Os defeitos mais comuns nos cilindros hidráulicos são os vazamentos.
Estes vazamentos podem ocorrer por desgaste ou ruptura dos anéis de
vedação, tanto no êmbolo como na haste. Quando ocorre um vazamento
no êmbolo, os cilindros apresentam falta de força para o acionamento da
carga. A perda de pressão no êmbolo pode ser observada quando não
consegue atingir a pressão necessária na câmara solicitada.
Vazamentos na vedação da haste são mais facilmente identificáveis, pois
ocorrem para o meio externo. Os defeitos são praticamente os mesmos
que ocorrem quando há falha na vedação do êmbolo, porém só quando o
cilindro é solicitado para retorno.
Em ambos os casos, o dano da vedação pode ocorrer em função do
fluido sujo ou ainda quando o cilindro é solicitado acima da pressão de
trabalho especificada. Neste caso, as vedações se deslocam do seu
alojamento e são danificadas pelo êmbolo ou pela haste. Em ambos os
casos, a manutenção exige a parada obrigatória do equipamento.

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7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Outro defeito que pode ocorrer com os cilindros é a falha ou ineficiência
dos sistemas de amortecimento de fim de curso. Isto pode ocorrer devido
a impurezas que podem travar o êmbolo da retenção na posição aberta
ou impedir a fuga do óleo pelo estrangulamento, quando as impurezas
podem obstruir a área de estrangulamento.
Os cilindros hidráulicos podem ser montados em qualquer posição na
máquina. Quando desmontado e montado novamente, deve-se proceder
a desareação (saída do ar). Deste modo, basta soltar o parafuso para
desareação e permitir assim a saída do ar que fica retido no cilindro.
Quando um cilindro com amortecimento é desmontado, a grande
dificuldade é ajustar novamente o grau de amortecimento. Assim,
recomenda-se apertar totalmente o parafuso e soltá-lo de forma gradativa
para os primeiros movimentos, regulando posteriormente de acordo com
o trabalho da máquina.
Manutenção de motores hidráulicos
O motor é um atuador rotativo. A construção dos motores é muito
semelhante à das bombas. Em vez de empurrar um fluido como a bomba
faz, o motor é empurrado pelo fluido desenvolvendo torque e movimento
rotativo contínuo. Como ambos os pórticos dos motores podem, às
vezes, ser pressurizados (bidirecionais), a maioria dos motores hidráulicos
é drenada externamente.
Características dos motores
Os motores hidráulicos são caracterizados de acordo com o deslocamento,
torque e limite de pressão máxima.
Deslocamento
É a quantidade de fluido que o motor aceitará para uma revolução, ou
então, a capacidade de uma câmara multiplicada pelo número de câmaras
que o mecanismo contém.

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Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Exemplo:
Um motor com deslocamento de 10 l/min para girar a 400 rpm necessita
de:
400 x 10
Vazão (l/min) = = 4 l/min
1.000
Motores de engrenagem
Um motor de engrenagem desenvolve torque devido à pressão aplicada
nas superfícies dos dentes das rodas dentadas. Elas giram juntas, e apenas
uma delas está ligada ao eixo do motor. Invertendo-se a rotação do mo-
tor de engrenagem a força permanece a mesma e o seu volume se mantém
constante, entre dois dentes.
Com relação à manutenção, os motores hidráulicos, em geral, não
apresentam grandes problemas. Porém alguns cuidados devem ser
observados quando da instalação do sistema.
Os motores hidráulicos podem ser instalados em qualquer posição de
trabalho, porém se houver conexão para dreno externo, esta deve ficar
obrigatoriamente na posição mais alta do motor. Esta conexão deve ser
ligada diretamente ao tanque para que se possa evitar os efeitos indesejados
de contrapressão interna à carcaça do motor. Problemas de aeração e
cavitação podem levar ao desgaste excessivo dos motores.
Manutenção de válvulas direcionais
Os casos de defeitos em válvulas direcionais ficam limitados aos
vazamentos ocasionados por desgaste excessivo entre carcaça e carretel e
ao travamento do carretel devido à má qualidade do fluido utilizado.
Nos procedimentos de montagem, as válvulas direcionais podem ser
montadas em qualquer posição, limitando apenas para válvulas direcionais
atuadas por simples solenóide, que, quando montadas na posição verti-
cal, devem estar com o solenóide na parte superior, a fim de evitar retardos
nos tempos de acionamento.

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Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Válvula principal acionada hidraulicamente, Válvula de pilotagem acionada
por solenóide (montada sobre a válvula principal).
Manutenção de válvulas de retenção
As válvulas de retenção podem apresentar vazamentos devido ao desgaste
na região de assentamento entre o cone de vedação e o assento.
Nesse caso, a troca do conjunto “cone de vedação” e “assento” é
necessária. Durante a montagem da válvula de retenção deve-se observar
atentamente o sentido correto do fluxo livre e bloqueado.

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Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Válvula de retenção geminada
Características
Quando se reúnem duas válvulas de retenção com desbloqueio hidráulico
em uma única carcaça, obtém-se a válvula de retenção pilotada geminada.
Essa válvula é utilizada para bloquear, sem possibilidade de vazamento,
as duas conexões de trabalho de uma válvula direcional. Isto significa
que um cilindro, por exemplo, sob carga que esteja parada, mesmo por
longo tempo, não pode mover-se. Para atingir o fechamento completo
pelos dois cones da válvula, as duas conexões (A e B) devem ser ligadas
ao retorno na posição central da válvula direcional.
Princípio de funcionamento

77. 7979797979
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Manutenção de válvulas de pressão
As válvulas de pressão têm por função básica limitar ou determinar a
pressão do sistema hidráulico para a obtenção de uma determinada função
do equipamento acionado. A seguir, descrevemos algumas situações nas
quais podem ser utilizadas.
Nas válvulas limitadoras de pressão, pode ocorrer o mesmo problema
que ocorre nas válvulas de retenção, ou seja, vazamento entre o cone de
vedação e o assento da válvula. Outro problema que pode ocorrer é o
enfraquecimento da mola, diminuindo assim o campo de pressão de
atuação da válvula.
Nas válvulas reguladoras e redutoras de pressão, podem ocorrer problemas
de travamento dos carretéis de regulagem por excesso de impurezas no
óleo.
Manutenção de válvulas de fluxo
Em geral, as válvulas de fluxo não apresentam defeitos, porém quando
forem utilizadas válvulas com retorno livre incorporado, deve-se observar
atentamente o sentido livre de passagem. A obstrução das passagens em
estrangulamento pode vir a ser obstruída em caso de má qualidade do
diluído utilizado.

78. 80
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Manutenção de válvulas de controle
Os procedimentos de manutenção de válvula de controle têm mudado
muito pouco nos últimos 40 anos e as horas dedicadas à manutenção
têm diminuído, principalmente nos últimos 15 anos, quando o número
de instrumentistas diminuiu. Há vários motivos para esta dicotomia:
As válvulas são muito robustas, ou seja, elas continuam
funcionando, mesmo em condições hostis e desfavoráveis. A válvula
ainda funciona, e por isso pode-se deixá-la sozinha e concentrar os
esforços em outras áreas com problemas. Como resultado, as válvulas
funcionam com um desempenho aquém do desejado, mas ainda
considerado bom.
Não há uma condição padrão de referência para comparar
facilmente o desempenho da válvula. Mesmo que a válvula não esteja
operando em seu nível ótimo, não há meio de o usuário final saber disto,
e ele acha que não precisa tomar nenhuma ação corretiva. Como não há
um padrão de referência de desempenho, o usuário final não sabe que a
válvula tem problema até que haja uma falha completa. Isto leva a mais
manutenção corretiva.
Há uma estrutura organizacional em muitas plantas para manter
as válvulas com um enfoque proativo.
Como conclusão, em uma planta média de processo, se convive
normalmente com válvulas com problemas que provocam a desordem
do controle da planta global e seu desempenho. Estatísticas mostram
que em auditorias de válvulas de controle, a maioria das válvulas apresenta
diferentes problemas, mesmo quando eram consideradas razoavelmente
boas (não estavam programadas para manutenção). Os problemas
detectados variam de curso incorreto até desempenho do transdutor i/p.

79. 8181818181
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Procedimento típico de manutenção
Consultar as informações relacionadas com as normas de
segurança referentes à manipulação do fluido do processo
(descontaminação).
Usar o Manual de Instrução e a Lista de Peças de Reposição do
fabricante. Verificar a disponibilidade de peças em estoque.
Obter a Permissão de Trabalho.
Retirar a válvula do local de montagem.
Proteger as conexões com a tubulação e os tubos existentes
(sinal, suprimento de ar).
Identificar os parafusos e porcas
Transportar a válvula para a bancada ou para a área de
descontaminação.
Efetuar uma inspeção visual detalhada.
Válvula de controle auto-operada
hidraulicamente através de um
atuador tipo diafragma, montado
em um corpo tipo globo.
Válvulas para aplicações diversas,
derivadas de uma combinação dos
modelos básicos, com um ou mais
dispositivos de controle ou
acessórios. Em outras palavras, a
válvula básica não muda e apenas
os circuitos externos de controle são alterados para operarem a válvula
principal de acordo com a função desejada.

80. 82
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Testar a válvula, anotando o estado em que se encontrava.
Marcador ou atuador, castelo e corpo para orientação de
montagem.
Identificar os acessórios existentes.
Desconectar as hastes do atuador e do corpo. Separar o atuador
do corpo.
Remover o castelo.
Manter os internos nos devidos lugares e anotar a seqüência de
desmontagem. Inspecionar e verificar se há arranhões ou danos.
Examinar as juntas (gaxetas).
Retirar e inspecionar os internos.
Inspecionar a parte interna do corpo.
Enviar o corpo, castelo e atuador para jateamento e pintura.
Substituir as peças de elastômeros e os rolamentos do atuador
(duração típica: quatro anos).
Praticando
Comente com suas palavras sobre as válvulas direcionais, de
retenção, de pressão, de fluxo e de controle.

81. 8383838383
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Manutenção de bombas hidráulicas
As bombas hidráulicas devem converter energia mecânica (torque e
rotação) em energia hidráulica (vazão e pressão) e por estarem muito
próximas ao reservatório, que é a maior fonte de contaminações dos
sistemas hidráulicas, podem ocorrer alguns problemas graves de
manutenção.
A introdução de partículas metálicas, provenientes de desgastes do
equipamento hidráulico, no interior da bomba provoca riscos em suas
partes internas que fazem com que as bombas tenham uma queda
acentuada no seu rendimento volumétrico. Caso os filtros de sucção
estejam subdimensionados ou sujos em demasia, pode ocorrer, na entrada
da bomba, problemas de cavitação (condição em que o líquido não enche
inteiramente o espaço existente) que danificam o elemento de tal maneira
que pode levar à inutilização do componente em pouco tempo.
A presença de ar de fonte externa ou aeração (ar no fluido hidráulico)
também causa desgastes excessivos à bomba, pois provocam uma
deficiência de lubrificação no interior. A aeração excessiva faz com que o
fluido hidráulico tenha uma aparência leitosa e que os componentes
operem irregularmente devido à compressibilidade do ar retido no fluido.
Deve-se ainda, durante a montagem, verificar o alinhamento entre o
eixo do motor e a bomba, pois o desalinhamento entre eles leva a um
esforço radial excessivo no eixo da bomba, danificando a vedação ali
existente. O desalinhamento entre o eixo do motor e o da bomba pode
ser axial e/ou angular, e nesse caso, para minimizar estas irregularidades,
devemos utilizar acoplamentos flexíveis, que sempre permitem uma
pequena faixa de erro sem causar esforço radial excessivo.

82. 84
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
É fácil perceber quando a bomba gira sem óleo (mesmo que esteja girando
no sentido correto): o nível de ruído durante seu funcionamento será
bem mais elevado do que quando em trabalho normal.
Outro ponto que, após uma intervenção da manutenção, deve ser
observado com rigor é com relação ao sentido de rotação da bomba.
Caso a bomba gire no sentido contrário, não ocorrerá a sucção do fluido
e esta girará “a seco”, que ocasiona calor excessivo e pode levar ao seu
travamento.
As bombas de engrenagens (engrenamento externo ou interno)
apresentam como grande vantagem a sua robustez, e possuem poucas
peças móveis, o que facilita as intervenções de manutenção.
Como desvantagem, podemos apontar que as bombas de engrenagens
apresentam alto ruído durante o seu funcionamento e vazão fixa.
No caso do ruído, a atenuação pode ser obtida pela utilização de
engrenagens helicoidais ou espinha de peixe, porém isso eleva muito o
custo da bomba.

83. 8585858585
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
No caso da vazão fixa, é necessária a utilização de uma válvula de alívio
no sistema.
As bombas de engrenamento interno apresentam um ruído bem mais
baixo que as bombas de engrenamento externo. Este tipo de bomba é
amplamente utilizada.
Engrenamento externo
Princípio de funcionamento
A seguir, a figura mostra esquematicamente como funciona esse tipo de
bomba.

84. 86
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Engrenamento interno
Princípio de funcionamento
Nas bombas de palheta de curso simples desbalanceadas, o fluido é
transportado apenas de um lado da bomba. Quando se forma pressão
no sistema, o eixo e o motor sofrem uma carga no sentido lateral,
exigindo, portanto, eixo e rolamento de grande resistência. As câmaras
de bombeamento são formadas entre as palhetas, rotor, corpo ou anel e
duas placas laterais.
Operação de uma bomba de palhetas não balanceada

85. 8787878787
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
A bomba hidráulica com regulagem de vazão e pressão possui as
características básicas da bomba de palheta simples e a particularidade
da “mobilidade do anel estator”, que estabelece a regulagem de vazão e
pressão máxima.
A regulagem de vazão desta bomba é bem simples:
Ao girarmos o parafuso 1, do regulador de vazão, deslocamos o
pistão 2 e o anel estator contra o pistão com mola 3, alterando a
excentricidade do conjunto e o volume das câmaras de bombeamento
formados entre as duas palhetas adjacentes.
Com a excentricidade máxima do conjunto anel estator x rotor,
obtemos a vazão máxima a ser recalcada.
Com a excentricidade mínima do conjunto do anel estator x
rotor, obtemos a vazão mínima a ser recalcada.
Quando o anel estator estiver concêntrico com o rotor, a vazão
será nula.

86. 88
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Quando a pressão de trabalho estiver abaixo da pressão limite previamente
estabelecida, parte do fluido recalcado atua sobre os dois pistões, com
diâmetros diferentes, por canais internos com a mesma pressão e o
resultado é a excentricidade máxima regulada no anel estator sob a força
maior produzida no pistão com mola 3. No caso da pressão limite,
também previamente estabelecida, o êmbolo direcional 4 despressuriza
o dreno. O pistão com mola 3 retrocede sob o avanço do pistão menor
2, pressurizados por canais internos, contra o anel estator, diminuindo a
excentricidade com vazão mínima para suprir vazamentos e drenos.

87. 8989898989
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Para este tipo de bomba, seguem algumas recomendações para ajustes
iniciais:
Com o motor elétrico desligado
Remova a cobertura de proteção R do parafuso de regulagem de
ruído da bomba.
Solte a contraporca S.

88. 90
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Gire o parafuso de regulagem de ruído T (sentido horário) até
tocar o fundo e então retorne uma volta.
Remova a tampa de ajuste de mínima E.
Solte a trava do parafuso de regulagem de ajuste de mínima F.
Gire o parafuso de ajuste de mínima G até 1,5 mm
aproximadamente de folga entre a cabeça do parafuso de ajuste G e o
corpo do compensador.
Solte a contraporca de ajuste de máxima D.
Gire o manete B de ajuste de máxima (sentido anti-horário) até
o batente.
Com o motor elétrico ligado
1. Pressurize a bomba, tomando o cuidado de verificar se há fluxo
de óleo hidráulico na tomada de pressão da bomba. Caso haja, proceder
a regulagem de vazão da bomba e retornar aos passos anteriores.
2. Bloqueie a tomada de pressão da bomba.
3. Ajuste o parafuso de regulagem de ruído T (sentido horário
para aumentar a pressão e sentido anti-horário para diminuir) para obter
uma pressão conforme tabela abaixo:
4. Trave o parafuso de ajuste de ruído T com a contraporca S e
instale a tampa de segurança R.

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Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
5. Ajuste o parafuso de ajuste de mínima G (girando no sentido
horário para aumentar a pressão e no sentido anti-horário para diminuir)
para obter uma pressão conforme tabela abaixo:
6. Trave o parafuso de ajuste da pressão de mínima G no lugar.
7. Trave o parafuso de ajuste da pressão de mínima G no lugar,
instale a tampa de ajuste de mínima E.
8. Gire, no sentido horário, o manete de ajuste de pressão de
máxima B, para obter a máxima pressão exigida pelo sistema.
9. Trave o parafuso de pressão máxima C no lugar, com o parafuso
de trava D.
Bomba de pistões radiais com apoio
interno dos pistões
Características
A rotação interna do mecanismo é transformada em movimentos
alternados dos pistões (avanço e retorno), dispostos (em forma de estrela)
radialmente à árvore motora. A referida rotação estabelece assim o sistema
de bombeamento pela formação de câmara de admissão e recalque do
óleo hidráulico.

90. 92
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Princípio de funcionamento
A mola de admissão fecha a válvula de admissão (5).
A válvula (6) é aberta para a saída do óleo hidráulico recalcado.
No cabeçote 3-3
O pistão (4) finaliza o avanço, recalcando o óleo hidráulico.
A válvula de admissão (5) é fechada pela mola de admissão.
A válvula (6) é aberta para a saída do óleo hidráulico recalcado.

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Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
Bomba de pistões axiais com disco
inclinado
Características
O funcionamento é semelhante ao das bombas de pistões radiais. Difere
basicamente na posição de trabalho dos pistões. Como o próprio nome
indica, ela trabalha com os pistões funcionando paralelamente ao eixo.
Princípio de funcionamento
Todos os componentes giram do lado de dentro da carcaça, menos o
prato-guia (6). O giro do eixo (2) provoca a rotação do bloco (4) que,
por sua vez, arrasta os pistões (3) consigo. A partir desse movimento, é
transmitido o movimento retilíneo recíproco aos pistões (3), através do
prato-guia (6), que succiona o óleo hidráulico na abertura do prato
ascendente e o descarrega no fechamento.
Pode-se observar que é possível a variação de vazão nesse tipo de bomba
apenas controlando-se a inclinação do prato-guia, variando assim o curso
dos pistões.

92. 94
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
As bombas de pistões (radiais ou axiais) apresentam como grande
vantagem a pressão elevada que podem resistir (consegue-se alcançar até
700 bar). Possuem também um alto rendimento volumétrico.
Praticando
Comente com suas palavras a razão pelo qual devemos fazer a
manutenção de bombas hidráulicas?
Manutenção de reservatórios
Uma regra prática de dimensionamento do reservatório é fazer com que
o volume do óleo seja igual ou maior que cinco vezes a vazão da bomba
que alimenta o sistema. Por exemplo, seja um sistema hidráulico qualquer
que possua uma bomba que fornece uma vazão de 22,71 l/m; o volume
mínimo desse reservatório deverá ser de: 22,71 x 5 = 133,55l.
Essa regra, entretanto, nem sempre pode ser aplicada. Sistemas mais
complexos, com muitos cilindros e linhas de transmissão muito grandes,
como os aeronáuticos, por exemplo, devem ser estudados como casos
particulares, levando-se sempre em consideração o fato de que não se
deve ter óleo hidráulico a mais, nem a menos.
Se não houver problemas de localização ou de tamanho, o reservatório
(tanque) pode ser utilizado para cumprir várias funções, além, é claro,
de armazenar o fluido que será utilizado no sistema hidráulico.

93. 9595959595
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
O reservatório deve ser projetado visando a uma fácil manutenção.
Em um reservatório, deve-se ter espaço para a separação do ar do fluido,
de forma a permitir que os contaminantes se assentem. Além disso, o
reservatório deve ser grande o suficiente para permitir a dissipação do
calor gerado pelo sistema.
Uma chicana como indicada na figura acima, se estende longitudinalmente
através do centro do tanque. Deve ter uma altura de 2/3 do nível do
fluido e é usada para separar a linha de entrada da linha de retorno,
evitando assim a recirculação contínua do óleo. As funções básicas de
uma chicana são:
Evitar turbulência no tanque.
Permitir o assentamento de materiais estranhos no fundo do
tanque.
Auxiliar na dissipação do calor gerado no sistema através das
paredes do tanque.

94. 96
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
As linhas de secção e de retorno devem ser abaixo do nível do fluido,
caso contrário o ar pode se misturar com o óleo e formar espuma. Em
geral, nos equipamentos industriais, o dimensionamento normal de um
reservatório é pelo menos duas a três vezes a capacidade da bomba em
litros por minuto.
Periodicamente a manutenção deve proceder a uma limpeza do
reservatório para a retirada do material que fica assentado no fundo.
Todo reservatório deve ser limpo, assim como todo o sistema, retirando
toda e qualquer contaminação sólida do sistema.
Interligção do sistema hidráulico
Para que o óleo possa percorrer todo o circuito, não bastam os
componentes de armazenamento, bombeamento, distribuição,
acionamento etc. É necessário interligá-los, e para isso devem-se usar
tubos, conexões e elementos de vedação, conforme a seguir.
A tubulação é utilizada para o transporte do óleo hidráulico aos diversos
componentes do sistema. É importante que tanto a tubulação como
seus acessórios sejam adequadamente dimensionados, a fim de
proporcionar a máxima eficiência e o menor número de problemas na
operação. Assim, há três tipos de tubos:
Rígidos;
Semi-rígidos;
Flexíveis.
Tubos rígidos
São tubos que não aceitam nenhuma curvatura, por maior que seja o
raio. Portanto, se para sua instalação forem necessários alguns desvios,
devemos realizá-los por meio de conexões.

95. 9797979797
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
O encanamento e as conexões são classificados conforme a bitola nomi-
nal e a espessura da parede. Originalmente, uma bitola de tubo tinha
apenas uma espessura de parede e indicava seu diâmetro interno real.
Posteriormente, os tubos foram fabricados com três espessuras de parede:
Atualmente, a espessura da parede é expressa por um número Schedule.
Esses números são padronizados pela American Standard Institute
(ANSI), e variam de 10 a 160, cobrindo dez conjuntos de espessura. O
diâmetro externo do tubo permanece constante, sendo modificado apenas
a espessura da parede para uma mesma bitola nominal.

96. 98
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
O nominal desses tubos refere-se a seu diâmetro externo. O interno é
igual ao externo menos duas vezes a espessura da parede.
A tabela fornece os diâmetros externos e internos para cada diâmetro
nominal dentro do padrão Schedule.
Tubos semi-rígidos
Esses tubos permitem curvaturas que diminuem sensivelmente a
necessidade de conexões, minimizando assim os vazamentos. Em geral
são utilizados tubos de aço sem costura, que oferecem vantagens bem
visíveis sobre uma instalação feita com tubos rígidos. Eles podem ser
dobrados, montados e desmontados freqüentemente, sem problemas de
vedação.
Como a quantidade de conexões é reduzida, nos sistemas de baixa vazão
eles suportam pressões mais elevadas e conduzem o fluxo ocupando
menos espaço com peso menor. No entanto, são mais caros, assim como
as conexões que os acompanham.

97. 9999999999
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
A especificação para tubos semi-rígidos refere-se ao diâmetro externo.
As medidas disponíveis são encontradas em incrementos de 1/16” e 1/
8” para até 1” de diâmetro externo e ¼” para diâmetros maiores que 1”,
em várias espessuras de parede para cada tamanho. O diâmetro interno é
igual ao diâmetro externo menos duas vezes a espessura da parede.
Tubos flexíveis: Mangueiras
As mangueiras são utilizadas para muitos tipos e categorias de serviço,
principalmente no caso de as linhas estarem sujeitas a movimentos.
Porém, também podem ser aplicadas a linhas de curta distância ou a
situações que necessitem de amortecimento de choques.
As mangueiras utilizadas na condução de óleos hidráulicos sob pressão
são constituídas de três elementos básicos:
Tubo interno
Reforço
Cobertura
A combinação adequada de características do tubo interno, reforço e
cobertura gera vários tipos básicos de mangueira, com desempenhos
distintos para pressões específicas.
Tubo interno
Propicia a condução do óleo hidráulico e deve ser compatível com ele.
Normalmente é fabricado com borrachas sintéticas de alta resistência.

98. 100
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Reforço
Oferece resistência às condições de pressão. Pode ser constituído de
uma ou mais camadas (de borracha sintética, trançados têxteis ou fios
de aço), dependendo das faixas de pressão às quais a mangueira vai ser
submetida.
Cobertura
Tem com principal função a proteção do reforço e do tubo interno con-
tra danos causados por ação química e/ou abrasiva. Em geral, é fabricada
com borrachas sintéticas de alta resistência.
Recomendações para montagem de
mangueiras
A operação segura e a vida dos circuitos montados quando se utilizam
mangueiras dependem da observação dos seguintes cuidados:
Deve-se selecionar a mangueira, considerando:
As pressões;
A faixa de temperatura;
Os raios de curvatura.
Na especificação dos terminais é necessário:
Montar mangueiras com uma pequena folga, pois, pressionadas,
apresentam variações no comprimento. Além disso, não se devem montar
mangueiras torcidas.
Dar atenção ao raio de curvatura mínimo especificado para cada
tipo de mangueira, e ao se calcular seu comprimento, lembrar-se de que
os terminais não são flexíveis.

99. 101101101101101
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
A utilização adequada de terminais curvos deve seguir os
exemplos, como mostram as figuras, a seguir.
Observe a montagem da mangueira
OBS.
As principais causas de falhas em mangueiras e seus
terminais são:
Utilização em faixa de pressão não recomendada.
Utilização em faixa de temperatura não recomendada.
Utilização com óleos hidráulicos não compatíveis.
Utilização com raio de curvatura inferior ao mínimo
recomendado.
Mangueira com diâmetro interno abaixo do recomendável.
Erro de montagem da mangueira e do terminal.
Instalação inadequada.
Alinhamento inadequado.
Mangueira torcida.
Ação abrasiva sobre a mangueira.
Uso inadequado.
a bd c

100. 102
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
Conexões
Conexões para tubos rígidos
Como os tubos rígidos só podem ter roscas machos e não podem ser
dobrados, são usados vários tipos de conexões para uni-los e modificar-
lhes a direção. Em geral, as conexões possuem roscas fêmeas para
acoplamento com tubos, embora existam também conexões com roscas
machos para alguns tipos de montagem em válvulas e bombas, e também
para certas interligações entre conexões.
Em um circuito hidráulico, as conexões representam vários pontos para
a ocorrência de vazamentos, em especial para altas pressões. As conexões
rosqueadas são usadas normalmente até 1 ¼”. Para bitolas maiores, elas
são substituídas por flanges soldadas aos tubos. Usam-se gaxetas ou
anéis O para vedá-los.
As roscas de tubos rígidos são cônicas, ao contrário das presentes em
tubos semi-rígidos e em algumas conexões de mangueiras, que
normalmente têm roscas paralelas. As juntas são vedadas pela adaptação
entre as roscas machos e fêmeas, quando estas são apertadas.
Quando se desenrosca uma junção, o tubo precisa ser apertado um pouco
mais, para se obter novamente a vedação. Freqüentemente isto requer
uma substituição de parte do encanamento com as seções um pouco
mais longas. Entretanto, essa dificuldade é superada pelo uso de fita
teflon ou outros materiais para vedar novamente as juntas dos tubos
defeituosos.

101. 103103103103103
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
É necessário o uso de machos e de tarraxas especiais para a abertura das
roscas cônicas do sistema hidráulico. As roscas são do tipo “vedação
seca”. Estas são diferentes das roscas standard, pois seus fundos e topos
se tocam antes dos flancos e isso evita a folga espiral.
Conexões para tubos semi-rígidos
A vedação não ocorre por roscas, e sim por conexões de diversos tipos.
Algumas dessas conexões vedam pelo contato de metal com metal, e são
conhecidas como conexões de compressão. Podem utilizar tubos com
ponta biselada ou não. Outras usam anéis tipo O ou retentores. Além
das conexões rosqueadas, os flanges também são usados para ser soldados
aos tubos de dimensões maiores. A conexão biselada de 37º é a mais
comum para tubos que possam ter a extremidade moldada para esse
ângulo.

102. 104
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
As conexões representadas nas figuras a seguir são vedadas pela
compressão da extremidade do tubo previamente aberto em forma de
funil e apertado através de uma porca sobre a superfície cônica existente
na extremidade do corpo da conexão.
A luva ou extensão da porca tem como função suportar o tubo a fim de
diminuir a vibração. A conexão biselada padrão 45º é utilizada para
pressões mais altas, e também é feita num desenho invertido com roscas
machos na porca de compressão.
Conexões de compressão de luva ou com anel de borracha O são usadas
em tubos que não possam ser biseladas ou simplesmente para evitar a
necessidade de afunilá-los. Existem várias conexões de compressão com
anel de penetração e juntas de compressão cuja vedação é assegurada por
anéis tipo O, conforme mostra a figura a seguir.
A junta com anel tipo O permite uma ligeira variação no comprimento e
na perpendicularidade do corte da extremidade do tubo.

103. 105105105105105
Instalação Mecânica Básica - SENAI-RJ
7. Aspectos básicos da manutenção hidráulica
O conector com anel O de rosca reta pode ser usado quando um
componente hidráulico for equipado com pórticos de rosca paralela.
Podem-se ainda usar juntas, conforme mostra a figura a seguir. Isto é
ideal para a aplicação de alta pressão, pois a vedação é comprimida com o
aumento da pressão.
Conexões para mangueiras
As conexões para mangueiras são as mesmas usadas para os tubos.
Existem conexões para a maioria das mangueiras, apesar de existirem
conectores reaproveitáveis do tipo parafusado ou grampeado na
mangueira.
É geralmente desejável conectar as extremidades das mangueiras com
juntas tipo “união” com porcas giratórias. A união é normalmente acoplada
ao conector, porém pode ser construída para ser acoplada à mangueira.
Uma mangueira possui normalmente uma conexão não-rotativa em uma
extremidade e uma união rotativa na outra, para permitir sua montagem.
Praticando
Comente o que você entende sobre:
Rígidos.
Semi-rígidos.
Flexíveis.

105. 107107107107107
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Anexos
Simbologia

106. 108
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

107. Anexos
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

108. 110
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

109. Anexos
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

110. 112
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

111. Anexos
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Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

112. 114
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ

113. 115115115115115
Manutenção Hidráulica Básica - SENAI-RJ
Referências Bibliográficas
Senai-RJ – Hidráulica básica. Rio de Janeiro, 2004.
Senai-RJ – Hidráulica Complementar. Rio de Janeiro, 2004.
Vickers – Manual de Hidráulica Industrial.
Rexroth vol 2. – Treinamento hidráulico.
Rexroth – Princípios básicos e componentes da tecnologia dos fluidos.

114. Manutenção Hidráulica Básica - 2007
FICHA TÉCNICA
Luis Arruda - Gerente de Projetos em Educação - SESI-RJ/SENAI-RJ
Frank W. Geissler - Diretor Adjunto do Projeto - ThyssenKrupp CSA
Valdir Monteiro - Gerente Geral de Recursos Humanos - ThyssenKrupp CSA
Coordenação do Projeto
Eliezer Henrique Dias - ThyssenKrupp Steel AG
Fernanda Moreira - ThyssenKrupp CSA
Kurt Lehmann - ThyssenKrupp Steel AG
Rosemary Lomelino de Souza Xavier - SESI-RJ/SENAI-RJ
Pesquisa de Conteúdo e Redação
Guilherme Ricardo Garcia Lopes - SENAI/RJ
Uberto Mattos Junior - ThyssenKrupp CSA
Daniel da Silva Maia - SENAI-RJ
Revisão Técnica de Conteúdo
Manoel Pinto - ThyssenKrupp CSA
Revisão Pedagógica
Rosemary Lomelino de Souza Xavier - SESI-RJ/SENAI-RJ
Revisão Editorial
Antonio dos Prazeres
Coordenação de Comunicação
Péricles Monteiro - ThyssenKrupp CSA
Projeto Gráfico
Leandro Diniz
Capa: Córtex Comunicação
Fotos: Acervo da ThyssenKrupp Steel AG
Material elaborado para o
projeto SENAI-
ThyssenKrupp CSA.
Reprodução, total e parcial, sob expressa autorização.
SESI-RJ/SENAI-RJ
GPR - Gerência de Projetos em Educação
Rua Mariz e Barros, 678 - Tijuca
20270-903 - Rio de Janeiro - RJ
Tel.: [phone] - Fax: [phone]
http://www.firjan.org.br