Mecânica dos Fluidos - Dimensionamento de Cilindro Hidráulico: Relação de Área ... como assim?
Tecg° Caio Fillipe
1 - Pressão - O que é?
Grandeza física definida matematicamente como o quociente entre uma força com sentido, direção e módulo por uma área, independe da mesma estar em estado líquido, sólido ou gasoso.
2 - Aplicação
No estudo da hidrostática e hidrodinâmica, como conceito básico, a pressão é considerada em inúmeros projetos de engenharia, como: caldeiras e vasos de pressão conforme NBR 16035-1 - 2012; válvulas de segurança conforme código ASME Seção VIII divisão I e API RP 520; cilindros hidráulicos ISO 6020-1, ISO 6020-2, ISO 6022 dentre outras; prensas conforme NBR 13930; laminadoras; trefiladoras; e por aí vai.
3 - Dimensionamento por relação de área
Na Hidráulica, a relação de área é um fator importante para determinar a força necessária para empurrar ou puxar, a velocidade de avanço e retorno, dentre outras aplicações.
Vamos considerar um cilindro hidráulico, onde será testado em bancada com pressão estática de teste de 375 bar, conforme norma ISO 6022. Suas dimensões para projeto são:
Diâmetro da camisa: 100 mm
Diâmetro da haste: 70 mm
Para o caso acima, temos a seguinte representação do que é a relação de área:
Para efeito de cálculo, vamos entender de onde surgiu essa relação.
A relação de área em Cilindros Hidráulicos é o quociente entre a área do êmbolo (Ae) e a área da coroa (Ac) e sua dedução matemática é:
Aplicando ao exemplo dado acima, o cálculo é:
OBS.: Este assunto será continuado num próximo POST. Até lá!
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