1 RACHADOR DE LENHA ADRIANO LEITE DE MEIRA JORGE SANCHES LUCIANO DAMIANI DA SILVA MIGUEL HENRIQUE SGOLO VINCIUS EDUARDO ANTUNES NALESSO TATU JUNHO DE 2011 2 SUMRIO Introduo ................................................................................................................................ 3 1. Dimensionamento de um Rachador de Lenha Hidrulico..................................................... 4 1.1 Presso de Trabalho e Presso de Trabalho Estimada......................................................... 4 1.2 Dimensionamento dos Atuadores........................................................................................ 4 1.3 Dimensionamento da Bomba .............................................................................................. 5 1.4 Dimensionamento da Tubulao.......................................................................................... 5 1.5 Perda de Carga na Tubulao............................................................................................... 6 1.6 Perda de Carga na Total ...................................................................................................... 7 1.7 Dimensionamento do Reservatrio ..................................................................................... 8 1.8 Capacidade de Troca Trmica do Reservatrio................................................................... 9 1.9 Circuito Hidrulico.............................................................................................................. 9 1.10 Lista de Material Especificado......................................................................................... 10 Concluso ............................................................................................................................... 11 Referncias ............................................................................................................................. 12 3 INTRODUO Nos dias de hoje grande parte das indstrias utilizam Caldeiras Lenha como forma de gerar energia para suas linhas de produo, mas para o funcionamento de uma Caldeira necessrio o abastecimento contnuo de uma Fornalha com Toras de Lenha, porm, essa forma de trabalho quando executado manualmente pode causar danos a sade do trabalhador devido o tamanho e peso das toras. E uma forma das Empresas eliminarem esse risco, diminuir o tamanho e dimetro das toras, muitas vezes realizados com fora braal com o auxlio de um Machado, mas mesmo assim continuam utilizando a fora do homem para eliminar um risco de acidente, sem notar que esto criando outro risco, mas Empresas que se preocupam de verdade com a segurana e sade de seus funcionrios utilizam ferramentas de cortes automatizadas como um Rachador de Lenha Hidrulico. Com base na aprendizagem adquirida na disciplina de Hidrulica & Pneumtica do curso de Manuteno Industrial da FATEC de Tatu, o grupo elaborou um Projeto Hidrulico de um Rachador de Lenha Hidrulico, ferramenta citada acima como essencial para auxiliar servios que exigem grandes esforos, que realizados durantes grandes ou at pequenos perodos poderiam causar danos sade de trabalhadores. Fig. 1 Rachador de Lenha Hidrulico 4 1. DIMENSIONAMENTO DE UM RACHADOR DE LENHA HIDRULICO Dados: - Rachador de Lenha Hidrulico capaz de rachar toras de 700 mm de dimetro e1000 mm de comprimento; - Fora de Avano de 15000 kgf; - Tempo para operao de corte de 1 min, e para retorno tambm 1 min; - O acionamento de avano e retorno deve ser executado por comando do operador; - Presso de 120 kg/cm 1.1. Presso de Trabalho e Presso de Trabalho Estimada: PTb = Presso de Trabalho Pte = Presso de Trabalho Estimada 1.2. Dimensionamento dos Atuadores: Dp = Dimetro do Pistodh = Dimetro da Haste Dimetro Comercial do Pisto = 15 cm Dimetro Comercial da Haste = 7 cm cm DpPteDpcmPteFaDp68 , 13.15000 . 4.. 4===ttcm dhdhcmEFa Lh Sdh76 , 42100000 .15000 . 100 . 5 , 3 . 64.. . . 644242===tt / 88 , 84)4 / 15 .15000( / )4 / .(cm kg PTbPTbcm kgDpFaPTb===tt / 10285 , 0 . 120 / 85 , 0 .cm kg PtePtecm kg PN Pte===5 1.3. Dimensionamento da Bomba: Q = Vazo Vg = Volume de AbsoroN = Potncia Absorvida rot cm VgVgrot cmv nQBVg/ 09 , 1191 , 0 . 175067 , 17 . 1000/ .. 1000===q

HP Kw NNKwtP QBN34 , 6746 , 073 , 473 , 4) 82 , 0 . 91 , 0 .( 600120 . 67 , 17. 600.= ===q Bomba de Engrenagens Tipo G2 = Tamanho Nominal 11 1.4. Dimensionamento da Tubulao: dt = Dimetro da TubulaoV = Velocidade Recomendada Dimetro Comercial da Tubulao = 0,95 cm ou 3/8 min / 67 , 171000 .1 . 41 . 15 , 0 .min / 1000 .. 4. .l QQltS DpQ===ttcm dtdtCmQdt85 , 092 , 518 . . 015 , 067 , 17. . 015 , 0===tv ts cm VVs cm P V/ 92 , 518120 . 65 , 121/ . 65 , 121303 , 0303 , 0===6 Tipo de Escoamento: ESCOAMENTO LAMINAR 1.5. Perda de Carga na Tubulao: Dados:2 p Curva Curta 90 com 3/8 de dimetro; 1 p 100cm de Tubulao com 3/8 de dimetro; 94 , 98550 , 095 , 0 . 92 , 518.===REREdt vRE / 48 , 110 . 95 , 0 92 , 518 . 1 , 88 . 98 , 139 . 5. 085 , 0 /10 . . . . 51010cm kg PtPtcm KgdtLtPt===v 085 , 016 , 8827575===REcm LTLTL L LT98 , 13999 , 19 99 , 19 1002 1=+ + =+ =7 1.6. Perda de Carga na Total: Dados:1 p Vlvula Direcional 4/3 vias com Acionamento Manual; Vazo em L/min Tab. 1 Perda de Carga na Vlvula www.boschrexroth.com.br/produtos/tabelas Pv = Perda de Carga nas VlvulasPv = 0,4kg/cm conforme Curva n 2 (Tab.1) q = Perda Trmica Diferencial de presso em bar / 88 , 14 , 0 48 , 1cm kg PcTPcTPv Pt PcT=+ =+ =h kcal qqQb Pct q/ 63 , 4767 , 17 . 88 , 1 . 434 , 1. . 434 , 1===8 1.7. Dimensionamento do Reservatrio: Vresr = Volume do Reservatrio L = Dimenses do Reservatrio S = Superfcie de Troca Trmica litros VresrVresrQb Vresr5367 , 17 . 3. 3===m LLmVresrL20 , 06053 , 0633===m Lm Lm L60 , 0 20 , 0 . 3 340 , 0 20 , 0 . 2 220 , 0 20 , 0 . 1 1= == == = 64 , 0 20 , 0 . 16 . 16m SSL S===9 1.8. Capacidade de Troca Trmica do Reservatrio: q = Dissipao Trmica do Reservatrio Obs. Como Dissipao Trmica do Reservatrio maior que a Perda Trmica do Sistema, no necessrio a utilizao de um Trocador de Calor para auxiliar na Refrigerao do Fludo. 1.9. Circuito Hidrulico: h kcal qqt t S K q/ 04 , 183) 28 50 .( 64 , 0 . 13) .( .2 1= = =10 1.10. Lista de Material Especificado: -1 p - Atuador de Dupla Ao com Dimetro de 15 cm, Haste de 7 cm e Curso Mximo de 100 cm; -1 p Bomba de Engrenagens Tipo G2 e tamanho 11, com Presso Nominal de 150 Bar, Vazo Efetiva de 19,20 l/min, e Potncia de 5,6 KW (7,5HP); -100 cm Tubulao com Dimetro de 3/8 para Avano; -50 cm Tubulao com Dimetro de 3/8 para Retorno; -4 p - Curva Curta de 90 comDimetro de 3/8 para Avano/Retorno; -1 p Vlvula Direcional 4/3 vias com Acionamento Manual, com conexes de 3/8 de Dimetro; -1 p Reservatrio com Capacidade de 53 litros, Superfcie de Troca Trmica de 0,64 m, e com Dimenses de 40X60 cm nas Laterais e 20 cm de Altura; 11 CONCLUSO Com base nos Clculos de Dimensionamento Hidrulico realizado acima, podemos afirmar que quase impossvel existir falhas na execuo de um Projeto Hidrulico quando o mesmo realizado conforme as Frmulas Normalizadas existentes, e com dados fornecidos por Fabricantes de componentes utilizados em um Sistema Hidrulico. 12 REFERNCIAS -ATOMAO HIDRULICA. 5 EDIO EDITORA RICA.

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