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Hidráulica Básica – Reservatório do óleo hidráulico

Reservatório do óleo

hidráulico

Funções do reservatório

Acessórios do reservatório

Nesta seção...

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Funções do reservatório

Um reservatório de óleo hidráulico possui várias funções, e a mais evidente delas é como depó-

sito. Esse tipo de reservatório possui espaço suficiente para comportar todo o óleo do sistema e mais

uma reserva, mantendo-o limpo e a temperatura de operação apropriada.

Armazenamento do óleo

O volume de óleo no reservatório deve ser suficiente e no nível adequado para atender ao

sistema todo, permitindo um bom funcionamento e suprindo todas as necessidades.

SIMBOLOGIA

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Dimensionamento

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 estu-

dados como casos particulares, levando-se sempre em consideração o fato de que não se deve ter

óleo hidráulico a mais, nem a menos.

Dissipação de calor

A geração de calor em excesso em um sistema hidráulico pode ser justificada por vários fatores:

perdas mecânicas na bomba, restrição na linha devido às curvas mal-elaboradas, introdução de válvu-

las reguladoras de pressão ou vazão; manifolds com excesso de válvulas; fricção nas vedações

internas dos cilindros etc. Grande quantidade do calor gerado pelo sistema é levada para o reservató-

rio através do próprio fluxo do óleo.

O volume de óleo no reservatório deve ser suficiente para permitir uma circulação interna dele,

que retorna muito aquecido, o que permite uma certa dissipação de calor antes que ele seja recalcado

novamente para o sistema.

Nunca se deve colocar o duto de retorno próximo ao de sucção, pois o óleo que retorna ao

reservatório volta imediatamente para o circuito, sem efetuar a troca de calor. Como conseqüência,

teremos um sistema superaquecido, que em pouco tempo fará o equipamento entrar em pane. Um

artifício usado para evitar isso é a introdução de uma chicana vertical, que obriga a circulação do óleo

quando ele retorna.

Ar

Radiação

Fluido

Condução

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Precipitação das impurezas

Quando o óleo hidráulico retorna para o reservatório, sua velocidade pode decrescer muito. Dessa

maneira, a precipitação das impurezas no fundo do tanque de decantação torna-se fácil.

Quando óleo circula no interior do tanque, deve percorrer uma trajetória que permita a diminuição de

sua velocidade. Isso facilita a deposição de impurezas no fundo do tanque. Essas impurezas precipitadas

formam uma espécie de borra, que dificulta a dissipação térmica. Assim, no momento da troca do óleo,

deve-se efetuar a limpeza do tanque a fim de se remover essa borra.

Trocador de calor à base de água

Às vezes, quando as temperaturas de operação são críticas ou o sistema não tem capacidade de

dissipar o calor gerado, precisamos utilizar trocadores de calor.

Tomadas de óleo

Tomadas de água

Tubo de açoTubos

Placas

Tubos

Duto de retorno

Duto de sucção

Conexão

Precipitação

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Resistência estrutural

Quando uma unidade hidráulica é projetada, a resistência estrutural do reservatório torna-se

muito importante, pois muitas vezes utilizamos o tanque como suporte de seus componentes, por

exemplo: conjunto moto-bomba, válvulas, trocadores de calor etc.

Circulação interna de ar

Todo reservatório hidráulico deve possuir um respiro em sua base superior. Quando succionamos

o óleo para o sistema, seu nível decresce, e o espaço antes ocupado por ele deve ser ocupado por ar,

pois do contrário pode-se formar uma pressão negativa, impedindo-se a sucção do óleo. Na condição

oposta, quando ocorre o retorno do óleo ao reservatório, o nível novamente se elevará, e teremos dedesocupar algum espaço para que isso ocorra, pois do contrário pode ocorrer uma contrapressão na

linha de retorno. Em outras palavras, a pressão interna do reservatório deverá ser sempre igual à

pressão atmosférica, excetuando-se, evidentemente, o caso de termos um reservatório pressurizado.

Esse espaço deve ser ocupado ou desocupado pelo ar atmosférico, e assim justifica-se a utilização do

respiro.

Filtragem de sucção

O óleo hidráulico deve estar sempre livre de impurezas, pois elas podem encurtar a vida útil de

todo o sistema. A função do filtro de sucção é livrar o óleo dessas impurezas, a fim de assegurar o

bom funcionamento do circuito. Ele encontra-se instalado no reservatório, e impede que os corpos

sólidos de maior tamanho sejam succionados pela bomba, danificando-a totalmente. As malhas des-

ses filtros não devem ser muito apertadas, pois podem causar problemas na sucção da bomba hidráu-

lica. A abertura mais usada para esses filtros é a de 150µm.

O filtro de sucção deve estar instalado abaixo do nível do óleo hidráulico. Recomenda-se que a

cota mínima “h” do nível do óleo ao filtro seja de uma vez e meia o diâmetro do duto de sucção – se

o duto de sucção é de 76,2mm, por exemplo, a cota “h” deverá ser de 114,3mm. Outra recomendaçãoé quanto à cota “h

1”, que deve ser de no mínimo 50mm, a fim de impedir que as impurezas precipita-

das no fundo do reservatório entupam a parte inferior do filtro.

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Se o filtro de sucção não estiver completamente submerso no óleo hidráulico, devemos introduzir

uma grande quantidade de ar no sistema. Se, entretanto, o filtro estiver mergulhado a uma altura

muito pequena, podemos ter a formação de vórtice (redemoinho) na sucção, o que também acarreta-

rá a entrada de ar.

Caso seja impossível observar uma dessas duas condições da cota “h”, costuma-se introduzir no

reservatório uma chicana horizontal um pouco abaixo do nível do óleo, pois dessa forma, mesmo que

ocorra a formação de um vórtice, ele se extinguirá antes de chegar ao filtro.

Duto de sucçãoRespiro

Nível do óleo

h

Filtro

h1

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Acessórios do reservatório

Em um reservatório, podemos encontrar diversos acessórios que auxiliam o trabalho do sistema

hidráulico.

Duto de sucção

Respiro

Nível mínimo

Vórt ice

Filtro

Chicanahorizontal

Junta de vedação

Linha de retornoprincipal

Linhade sucção

Linha de retornodos drenos

Tubo de respiro

Placa de suporte domotor da bomba

Chicana

Filtro de sucçãoBujão de dreno

Visor de níveldo óleo

Tampa removívelpara limpeza

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Bocal de abastecimento com respiro

No passado, dava-se pouca atenção a esses filtros em instalações hidráulicas. Eles, entretanto,

são um dos principais elementos na filtração do óleo. Uma parte considerável da contaminação in-

gressa em equipamentos hidráulicos através de dispositivos de aeração não-apropriados. Providênci-

as construtivas, como a pressurização de reservatórios, são muitas vezes antieconômicas, diante dos

filtros de ar de alta eficiência hoje disponíveis.

Conforme a classe de limpeza exigida, os filtros são equipados com diferentes elementos de

troca. Os filtros de ar e preenchimento consistem basicamente de um elemento filtrante (1), para

filtrar o ar que abastece o reservatório, e de uma tela de preenchimento (3), para retenção da grossei-

ra contaminação no preenchimento da instalação. Esses filtros são fornecidos em vários graus de

SIMBOLOGIA

1. Elemento filtrante2. Indicador de contaminação3. Tela de preenchimento4. Carcaça do filtro5. Parafusos de fixação

2

4

1

5

3

É através dele que podemos encher o reservatório com o óleo hidráulico. Normalmente, o bocal de abastecimento está combinado com o respiro, que é um elemento

fundamental, já que mantém a pressão atmosférica no interior do reservatório, esteja ele cheio ou

vazio. Em seu interior há uma tela fina para impedir a penetração de corpos estranhos no reservatório.

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SIMBOLOGIA

filtração, de modo a cumprir as normas que especificam o mesmo grau de limpeza para o filtro do

sistema e o filtro de ar.

Nos casos em que o reservatório é pressurizado, não utilizamos o respiro, e sim uma válvula

para regular a pressão interna, com níveis em torno de 1 a 2 PSI.

Porta de inspeção

Permite o acesso interno ao tanque para sua manutenção.

Dreno

Por ele escoamos todo o volume de óleo hidráulico do reservatório.

Visor de nível

Permite a inspeção visual do nível de óleo do reservatório. Atualmente, esses visores possuem

também termômetro, para a inspeção visual da temperatura do óleo.

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Filtro de sucção

Efetua a filtragem do óleo hidráulico, retendo os componentes na linha de sucção da bomba.

Normalmente, são instalados dentro do reservatório, mas em alguns casos podem ser encontrados

fora dele, próximo à bomba.

SIMBOLOGIA

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