Cálculos Hidráulicos

A Target Hydraulics faz uma lista aqui para você aprender e verificar quando projetar seu sistema hidráulico/unidade de pacote de energia hidráulica ou componentes hidráulicos.

A Target hidráulica não assume nenhuma responsabilidade por erros nos dados nem na operação segura e/ou satisfatória do equipamento projetado a partir dessas informações.

Baixe a versão em PDF, clique aqui:

1. Cálculos da Bomba Hidráulica

–Bomba de pistão hidráulico.jpg

Potência necessária para acionar a bomba:

GPM x PSI x 0007 (este é um cálculo de 'regra de ouro')

Exemplo: quantos cavalos de potência são necessários para acionar uma bomba de 5 gpm a 1500 psi?

GPM = 5 PSI = 1500

GPM x PSI x 0007 = 5 x 1500 x 0007 = 5.25 cavalos de potência

–Bomba Hidráulica.jpg

Deslocamento da Bomba Necessário para GPM do Fluxo de Saída:

231 x GPM÷RPM

Exemplo: Qual deslocamento é necessário para produzir 5 gpm a 1500 rpm?

GPM = 5

RPM = 1500

231 x GPM ÷ RPM = 231 x 5 ÷ 1500 = 0.77 polegadas cúbicas por revolução

Fluxo de saída da bomba (em galões por minuto):

RPM x Deslocamento da Bomba ÷ 231

Exemplo: Quanto óleo será produzido por uma bomba de 2.5 polegadas cúbicas operando a 1200 rpm?

RPM = 1200

Deslocamento da bomba = 2.5 polegadas cúbicas

RPM x Deslocamento da Bomba ÷ 231 = 1200 x 2.5 ÷ 231 = 12.99 gpm

2. Cálculos do Cilindro Hidráulico

–Cilindro Hidráulico de Dupla Ação.jpg

Área da extremidade da haste do cilindro (em polegadas quadradas):

Área da extremidade cega - Área da haste

Exemplo: Qual é a área da extremidade da haste de um cilindro de 6″ de diâmetro que tem uma haste de 3″ de diâmetro?

Área da extremidade cega do cilindro = 28.26 polegadas quadradas

Diâmetro da haste = 3″

O raio é 1/2 do diâmetro da haste = 1.5″

Raio2 = 1.5" x 1.5" = 2.25"

π x Raio2 = 3.14 x 2.25 = 7.07 polegadas quadradas

Área da extremidade cega – Área da haste = 28.26 – 7.07 = 21.19 polegadas quadradas

Área da extremidade cega do cilindro (em polegadas quadradas):

PI x (Raio do Cilindro)2

Exemplo: Qual é a área de um cilindro de 6″ de diâmetro?

Diâmetro = 6 ″

Raio é 1/2 do diâmetro = 3″

Raio2 = 3" x 3" = 9"

π x (Raio do Cilindro)2 = 3.14 x (3)2 = 3.14 x 9 = 28.26 polegadas quadradas

 Saída de extremidade cega do cilindro (GPM):

Área da extremidade cega ÷ Área da extremidade da haste x GPM In

Exemplo: Quantos GPM saem da extremidade cega de um cilindro de 6″ de diâmetro com uma haste de 3″ de diâmetro quando há 15 galões por minuto colocados na extremidade da haste?

Área da extremidade cega do cilindro = 28.26 polegadas quadradas

Área da extremidade da haste do cilindro = 21.19 polegadas quadradas

Entrada GPM = 15 gpm

Área da extremidade cega ÷ Área da extremidade da haste x GPM In = 28.26 ÷ 21.19 x 15 = 20 gpm

Força de saída do cilindro (em libras):

Pressão (em PSI) x Área do Cilindro

Exemplo: Qual é a força de empurrão de um cilindro de 6″ de diâmetro operando a 2,500 PSI?

Área da extremidade cega do cilindro = 28.26 polegadas quadradas

Pressão = 2,500 psi

Pressão x Área do Cilindro = 2,500 X 28.26 = 70,650 libras

Qual é a força de tração de um cilindro de 6″ de diâmetro com uma haste de 3″ de diâmetro operando a 2,500 PSI?

Área da extremidade da haste do cilindro = 21.19 polegadas quadradas

Pressão = 2,500 psi

Pressão x Área do Cilindro = 2,500 x 21.19 = 52,975 libras

–Cilindro hidráulico.jpg

Velocidade do cilindro (em polegadas por segundo):

(231 x GPM) ÷ (60 x Área do Cilindro Líquido)

Exemplo: Quão rápido um cilindro de 6″ de diâmetro com uma haste de 3″ de diâmetro se estende com uma entrada de 15 gpm?

GPM = 6

Área líquida do cilindro = 28.26 polegadas quadradas

(231 x GPM) ÷ (60 x Área do cilindro líquido) = (231 x 15) ÷ (60 x 28.26) = 2.04 polegadas por segundo

Quão rápido ele irá retrair?

Área líquida do cilindro = 21.19 polegadas quadradas

(231 x GPM) ÷ (60 x Área do cilindro líquido) = (231 x 15) ÷ (60 x 21.19) = 2.73 polegadas por segundo

GPM de fluxo necessário para a velocidade do cilindro:

Área do Cilindro x Comprimento do Curso em Polegadas ÷ 231 x 60 ÷ Tempo em segundos para um curso

Exemplo: Quantos GPM são necessários para estender um cilindro de 6″ de diâmetro em 8 polegadas em 10 segundos?

Área do cilindro = 28.26 polegadas quadradas

Comprimento do curso = 8 polegadas

Tempo para 1 curso = 10 segundos

Área x Comprimento ÷ 231 x 60 ÷ Tempo = 28.26 x 8 ÷ 231 x 60 ÷ 10 = 5.88 gpm

Se o cilindro tem uma haste de 3″ de diâmetro, quantos gpm são necessários para retrair 8 polegadas em 10 segundos?

Área do cilindro = 21.19 polegadas quadradas

Comprimento do curso = 8 polegadas

Tempo para 1 curso = 10 segundos

Área x Comprimento ÷ 231 x 60 ÷ Tempo = 21.19 x 8 ÷ 231 x 60 ÷ 10 = 4.40 gpm

Pressão do fluido em PSI necessária para levantar a carga (em PSI):

Libras de Força Necessária ÷ Área do Cilindro

Exemplo: Que pressão é necessária para desenvolver 50,000 libras de força de empuxo de um cilindro de 6″ de diâmetro?

Libras de Força = 50,000 libras

Área da extremidade cega do cilindro = 28.26 polegadas quadradas

Libras de Força Necessária ÷ Área do Cilindro = 50,000 ÷ 28.26 = 1,769.29 PSI

Que pressão é necessária para desenvolver 50,000 libras de força de tração de um cilindro de 6″ de diâmetro que tem uma haste de 3″ de diâmetro?

Libras de Força = 50,000 libras

Área da extremidade da haste do cilindro = 21.19 polegadas quadradas

Libras de Força Necessária ÷ Área do Cilindro = 50,000 ÷ 21.19 = 2,359.60 PSI

3. Cálculos do Motor Hidráulico

–Motor hidráulico.jpg

GPM de Fluxo Necessário para Velocidade do Motor Fluido:

Deslocamento do Motor x RPM do Motor ÷ 231

Exemplo: quantos GPM são necessários para acionar um motor de 3.75 polegadas cúbicas a 1500 rpm?

Deslocamento do motor = 3.75 polegadas cúbicas por revolução

RPM do motor = 1500

Deslocamento do Motor x RPM do Motor ÷ 231 = 3.75 x 1500 ÷ 231 = 24.35 gpm

Velocidade do Motor Fluido da Entrada GPM:

231 x GPM ÷ Deslocamento do Motor Fluido

Exemplo: Quão rápido um motor de 0.75 polegada cúbica gira com entrada de 6 gpm?

GPM = 6

Deslocamento do motor = 0.75 polegadas cúbicas por revolução

231 x GPM ÷ Deslocamento do Motor Fluido = 231 x 6 ÷ 0.75 = 1,848 rpm

Torque do Motor Fluido de Pressão e Deslocamento:

PSI x Deslocamento do Motor ÷ (2 x π)

Exemplo: quanto torque um motor de 2.5 polegadas cúbicas desenvolve a 2,000 psi?

Pressão = 2,000 psi

Deslocamento do motor = 2.5 polegadas cúbicas por revolução

PSI x Deslocamento do Motor ÷ (2 x π) = 2,000 x 2.5 ÷ 6.28 = 796.19 polegadas libras

Torque do Motor Fluido de GPM, PSI e RPM:

GPM x PSI x 36.77 ÷ RPM

Exemplo: Quanto torque um motor desenvolve a 1,200 psi, 1500 rpm, com entrada de 10 gpm?

GPM = 10

PSI = 1,500

RPM = 1200

GPM x PSI x 36.7 ÷ RPM = 10 x 1,500 x 36.7 ÷ 1200 = 458.75 polegadas libras por segundo

Torque do Motor Fluido de Potência e RPM:

Potência x 63025 ÷ RPM

Exemplo: Quanto torque é desenvolvido por um motor a 12 cavalos de potência e 1750 rpm?

Potência = 12

RPM = 1750

Potência x 63025 ÷ RPM = 12 x 63025 ÷ 1750 = 432.17 polegadas libra

–sistema hidráulico.jpg

4. Cálculos de fluidos e tubulações

Velocidade do fluido através da tubulação

0.3208 x GPM ÷ Área Interna

Qual é a velocidade de 10 gpm passando por um tubo de 1/2″ de diâmetro 40?

GPM = 10

Área Interna = 304 (veja a nota abaixo)

0.3208 x GPM ÷ Área interna = 3208 x 10 ÷ ,304 = 10.55 pés por segundo

Nota: O diâmetro externo do tubo permanece o mesmo, independentemente da espessura do tubo. Um tubo de serviço pesado tem uma parede mais espessa do que um tubo de serviço padrão, portanto, o diâmetro interno do tubo de serviço pesado é menor que o diâmetro interno de um tubo de serviço padrão. A espessura da parede e o diâmetro interno dos tubos podem ser encontrados em tabelas prontamente disponíveis.

A tubulação de aço hidráulica também mantém o mesmo diâmetro externo, independentemente da espessura da parede.

Os tamanhos das mangueiras indicam o diâmetro interno do encanamento. Uma mangueira de 1/2" de diâmetro tem um diâmetro interno de 0.50 polegada, independentemente da classificação de pressão da mangueira.

Tamanhos de tubulação sugeridos:

– As linhas de sucção da bomba devem ser dimensionadas para que a velocidade do fluido fique entre 2 e 4 pés por segundo.

– As linhas de retorno de óleo devem ser dimensionadas para que a velocidade do fluido fique entre 10 e 15 pés por segundo.

– As linhas de alimentação de média pressão devem ser dimensionadas para que a velocidade do fluido fique entre 15 e 20 pés por segundo.

– As linhas de alimentação de alta pressão devem ser dimensionadas de modo que a velocidade do fluido fique abaixo de 30 pés por segundo.

–sistema-hidráulico-simples.jpg

5. Conversões Gerais

Para obter mais informações sobre produtos hidráulicos, visite nosso site de produtos: /produtos

A Target hidráulica não assume nenhuma responsabilidade por erros nos dados nem na operação segura e/ou satisfatória do equipamento projetado a partir dessas informações.