1. O documento discute os princípios básicos da hidráulica, incluindo a transmissão de energia por meio de fluidos, hidrostática e hidrodinâmica. 2. Sistemas hidráulicos oferecem vantagens como velocidade e reversibilidade contínuas, proteção contra sobrecarga e dimensões reduzidas. 3. Bombas hidráulicas, como as de palhetas, convertem energia mecânica em hidráulica, impulsionando fluidos através do sistema.

1. HIDRÁULICA
A HIDRÁULICA
A Hidráulica consiste no estudo das características e usos dos fluidos. Experiências têm
mostrado que a hidráulica é indispensável como um método moderno de transmissão de
energia. Somente com a introdução de sistemas hidráulicos para comando e regulagem,
amplas áreas de automatização foram possíveis.
MEIOS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA
Mecânica;
Elétrica;
Fluídica: Pneumática é Hidráulica
A palavra "Hidráulica" é derivada da raiz grega "Hidro" que significa água, e "Aulus"
que significa cano (tubo). Hoje se entende, por hidráulica, a transmissão, controle de
forças e movimentos por meio de fluidos.
HIDROSTÁTICA
Mecânica dos fluidos estáticos, teoria das condições de equilíbrio dos fluidos.
HIDRODINÂMICA
Mecânica dos fluidos em movimento, teoria da vazão.
VANTAGENS DO SISTEMA HIDRÁULICO
Velocidade - Consegue-se, num sistema bem dimensionado, uma variação contínua e
precisa de velocidade, bastando alterar a vazão.
Reversibilidade - Sem desligar a máquina, bastando apenas alterar a posição do êmbolo
da válvula direcional, ocorre a inversão do movimento do atuador.
Proteção Contra Sobrecarga - Limitação de pressão pela válvula de segurança
impedindo qualquer dano ao sistema.
Limitação de Força (Ou Torque) - Necessitando de um valor de pressão menor que o da
válvula segurança utiliza-se uma válvula redutora de pressão.
Dimensões Reduzidas - Como a força e a velocidade dos atuadores dependem apenas
de pressão e vazão respectivamente, o peso e o tamanho dos componentes hidráulicos
são reduzidos em relação aos equivalentes equipamentos mecânicos e elétricos da
mesma potência.
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
1

2. COMO É GERADA A PRESSÃO
A pressão resulta da restrição ou resistência ao fluxo do fluido.
Fig. 5
FLUXO EM PARALELO
Quando houver duas vias de fluxo paralelas, cada qual com resistências ao escoamento
diferentes, a pressão aumentará até vencer a resistência menor, quando ocorrerá fluxo
pela via correspondente. Costuma-se dizer que os fluidos "escolhem os caminhos mais
fáceis".
Fig. 6
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
2
5. QUANDO A VÁLVULA DE SEGURANÇA
PERMITE PASSAGEM PARCIAL OU TOTAL DO
FLUXO.
6. O MANÔMETRO ACUSARÁ O AJUSTE DE
REGULAGEM DA VÁLVULA DE SEGURANÇA.
VÁLVULA DE
SEGURANÇA
70 bar
1. QUANDO A TORNEIRA ESTÁ TOTALMENTE ABERTA, TODO O
FLUXO DA BOMBA VAI PARA TANQUE.
2. NÃO HÁ PRESSÃO NESTA CONDIÇÃO
VÁLVULA DE
SEGURANÇA
3. À MEDIDA QUE O FLUXO FOR RESTRINGIDO PELO FECHAMENTO
GRADUAL DA TORNEIRA...
4. A PRESSÃO AUMENTA
1. O ÓLEO PODE ESCOLHER 3 VIAS DE
PASSAGEM.
2. ELE ESCOLHERÁ PRIMEIRO “A” PORQUE É
REQUERIDA UMA PRESSÃO DE APENAS 7 bar. O
MANÔMETRO INDICARÁ 7 bar.
7 bar ABRE VÁLVULA “A”.
14 bar ABRE VÁLVULA “B”.
21 bar ABRE VÁLVULA “C”.

3. CHOQUE HIDRÁULICO
Quando a energia de trabalho hidráulica que está movendo um cilindro encontra um
obstáculo (como o final de curso de um pistão), a inércia do líquido do sistema é
transformada em choque ou batida, denominada de choque hidráulico. Se uma
quantidade substancial de energia é estancada, o choque pode causar dano ao cilindro.
AMORTECIMENTOS
Para proteger os cilindros contra choques excessivos, os mesmos podem ser protegidos
por amortecimentos. O amortecimento diminui o movimento do cilindro antes que chegue
ao fim do curso. Os amortecimentos podem ser instalados em ambos os lados de um
cilindro. Como regra geral, os amortecimentos são colocados em cilindros cuja velocidade
da haste exceda a 600 cm/min.
Fig. 23
ESTILO DE MONTAGEM DO CILINDRO
Os pistões podem ser montados de várias formas ou estilos, entre os quais estão as
montagens por flange, por munhão, por sapatas (orelhas) laterais, montagem por base,
etc.
Fig. 24
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
3
1. O FLUXO SAI LIVREMENTE
DO CILINDRO ATÉ QUE...
4. A TAXA DE DESACELERAÇÃO É
CONTROLADA POR UM
PARAFUSO DE AJUSTE.
3. O FLUXO É OBRIGADO A PASSAR
RESTRINGIDO E CAUSA A
DESACELERAÇÃO DO ÊMBOLO.
5. UMA VÁLVULA DE
RETENÇÃO PERMITE FLUXO
LIVRE REVERSO PARA O
AVANÇO DO ÊMBOLO.
2. A EXTREMIDADE DA HASTE
ALCANÇA O CABEÇOTE DO
CILINDRO.
FLANGE RETANGULAROSCILANTE
MUNHÃO CENTRALPÉS MUNHÃO TRAZEIRO

4. O deslocamento de um motor é dado pelo volume absorvido por rotação.
Fig. 30
MOTOR DE ENGRENAGENS
Um motor de engrenagens desenvolve torque devido à pressão aplicada nas superfícies
dos dentes das engrenagens. Inverte-se a rotação do motor invertendo-se a direção do
fluxo. O deslocamento de um motor de engrenagens é fixo e é igual ao volume entre dois
dentes multiplicado pelo número de dentes. O motor de engrenagens tem como
vantagens principais sua simplicidade e sua maior tolerância à sujeira; entretanto, têm
rendimento menor.
Fig. 31
MOTOR DE PALHETAS
Num motor de palhetas, o torque se desenvolve pela pressão nas superfícies expostas
das palhetas retangulares, que deslizam nas ranhuras de um rotor acoplado ao eixo
quando este rotor gira, as palhetas seguem a superfície de um anel excêntrico, formando
câmaras vedadas, que transportam o fluido da entrada para a saída. No tipo balanceado
a pressão em qualquer dos pórticos é dirigida às duas câmaras interligadas a 1800
. As
cargas radiais assim se anulam.
Fig. 32 Fig. 33
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
4
2. A FORÇA RESULTANTE NA
PALHETA DÁ ORIGEM A UM
TORQUE NO EIXO DO MOTOR.
EIXO DE ACIONAMENTO
PRESSÃO DO SISTEMA
1. PRESSÃO NESTA
PALHETA OCASIONA
UMA FORÇA...
ROTOR
3. A ENTRADA É
LIGADA A DUAS
PASSAGENS
OPOSTAS DE
PRESSÃO PARA
BALANCEAR AS
CARGAS DO ROTOR.
2. A FORÇA RESULTANTE NA
PALHETA PROVOCA UM
TORQUE NO EIXO DO ROTOR.
1. ESTA PALHETA ESTÁ
SUJEITA A ALTA PRESSÃO NA
ENTRADA E A BAIXA PRESSÃO
NA SUPERFÍCIE OPOSTA. ROTAÇÃO
ENTRADA
SAÍDA
ANEL
ROTAÇÃO
ENTRADA
SAÍDA
DESLOCAMENTO = VOLUME MÁXIMO DA
CÂMARA x NÚMERO DE CÂMARAS
PRESSÃO OU MOLAS MANTÉM
AS PALHETAS CONTRA O ANEL
5. A PRESSÃO ENTRE OS DENTES NESTE
SEGMENTO NÃO INFLUI O TORQUE, POIS O
ÓLEO ESTÁ INDO PARA O TANQUE.
3. A PRESSÃO ENTRE OS DENTES NESTE
SEGMENTO NÃO INFLUI O TORQUE, POIS O
ÓLEO ESTÁ INDO PARA O TANQUE.
1. ESTES DOIS DENTES QUANDO SUJEITOS A
PRESSÃO PROVOCAM A ROTAÇÃO DAS
ENGRENAGENS NAS DIREÇÕES INDICADAS.
2. UMA SUPERFÍCIE DESTES DOIS DENTES ENGRENADOS
TENDE A OPOR-SE AO MOVIMENTO, O TORQUE OBTIDO
ESTÁ, PORTANTO EM FUNÇÃO DE UM DENTE.
4. ESTES DOIS DENTES TÊM APENAS A
PRESSÃO DA LINHA DE TANQUE OPONDO-
SE AO MOVIMENTO

5. O fluxo, restringido provoca um aumento de pressão na câmara inferior. Isto cria
desequilíbrio de forças hidráulicas e o óleo levanta o pistão de sua sede. Quando a
diferença de pressão entre as câmaras superior e inferior for suficiente para vencer a
tensão da mola (aproximadamente 1,5 bar) o pistão maior (do estágio inferior) é forçado
para fora de sua sede permitindo que o fluxo passe ao tanque. Quanto maior o fluxo,
maior a vazão que retorna, porém, como a compressão é feita apenas em uma mola
fraca, a sobre pressão é mínima.
VENTAGEM
As válvulas de segurança pré-operadas podem ser controladas remotamente por meio de
um pórtico ligado à câmara superior. Quando esta câmara está aberta para o tanque, a
única força segurando o pistão contra a sede é uma mola fraca e a válvula abrirá a
aproximadamente 1,5 bar.
Fig. 42
Algumas vezes, esta mola padrão é substituída por outra, de até 5 bar, quando se
necessita de uma pressão piloto. Também é possível conectar uma válvula de segurança
simples ao pórtico de ventagem para controlar a pressão remotamente.
Fig. 43
VÁLVULA DE DESCARGA
Uma fonte de pressão externa é usada para movimentar o êmbolo desviando a vazão da
bomba ao pórtico secundário. O dreno permanece interno uma vez que o pórtico
secundário está ligado ao tanque. A válvula de segurança opera em equilíbrio, ficando
aberta numa das infinitas posições, pelo fluxo de óleo através da válvula.
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
5
1. QUANDO ESTA VÁLVULA
TORNA INOPERANTE A
VÁLVULA DE SEGURANÇA...
2. A PRESSÃO ALCANÇA 1,5 bar
VENCENDO A MOLA FRACA E A
VAZÃO DA BOMBA DESCARREGA
AO TANQUE.
PARA O TANQUE
DA BOMBA
A VÁLVULA DE CONTROLE
REMOTO REGULA A PRESSÃO DO
MÍNIMO AO LIMITE MÁXIMO DA
VÁLVULA PRINCIPAL
O FLUXO PILOTO SEGUE ESTA
TRAJETÓRIA

6. VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO PRÉ-OPERADA
A válvula redutora de pressão pilotada tem uma ampla faixa de ajuste e geralmente
oferece um controle mais preciso. A pressão de operação é ajustada por uma mola
regulável no estágio piloto, localizado no corpo superior. O êmbolo da válvula, no corpo
inferior, funciona da mesma maneira que a válvula redutora de ação direta, explicada
anteriormente.
Fig. 48
BOMBAS HIDRÁULICAS
A bomba é provavelmente o componente mais importante e menos compreendido no
sistema hidráulico. Sua função é a de converter a energia mecânica em energia
hidráulica, recalcando o fluido hidráulico ao sistema.
As bombas são feitas em vários tamanhos e formas, mecânicas e manuais com diversos
mecanismos de bombeamento e para diversas aplicações. Todas as bombas, entretanto,
são classificadas em uma de duas categorias básicas: Hidrodinâmica ou Hidrostática.
Hidrodinâmica
As bombas de deslocamento não positivo, por exemplo, as centrífugas, são usadas
normalmente na transferência de fluidos, onde a resistência ao escoamento é provocada
apenas pelo peso do fluido e pelos atritos consequentes ao escoamento.
Fig. 49
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
6
ENTRADA
VÁLVULA PILOTO PARAFUSO DE AJUSTE
DRENO
PRESSÃO DE CONTROLE
ÊMBOLO
MOLA
SAÍDA DE
PRESSÃO
REDUZIDA
ENTRADA
SAÍDA DE
PRESSÃO
REDUZIDA
DRENO
ENTRADA
SAÍDA
LÂMINAS DO IMPULSOR

7. A força centrífuga e a pressão sob as palhetas as mantêm contra o anel. Formam-se
câmaras de bombeamento entre palhetas, rotor, anel e as duas placas laterais. Na
abertura de entrada, a pressão diminui quando aumenta o volume entre o rotor e o anel.
O óleo que entra, fica preso nas câmaras, sendo empurrado para a abertura de saída
quando esta diminui.
BOMBA TIPO BALANCEADO
Hoje, a maioria das bombas de palhetas de deslocamento fixo utiliza o conjunto
balanceado idealizado por Harry Vickers, que desenvolveu a primeira bomba de palhetas
hidraulicamente balanceada, de alta velocidade e de alta pressão. Neste tipo, o anel é
elíptico ao invés de redondo, o que permite dois conjuntos de pórticos internos.
Fig. 52
As duas aberturas de saída e as duas de entrada são separadas de 180°, de tal forma
que as forças de pressão ou de sucção no rotor se cancelam evitando a carga radial no
eixo e nos rolamentos.
BOMBAS TIPO NÃO BALANCEADO
A construção da bomba é do tipo não balanceado e o eixo sofre uma carga radial quando
houver pressão no sistema e, portanto, no rotor. Esta construção do tipo não balanceado
é limitada, em grande parte, à bomba de deslocamento variável.
Fig. 53
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
7
PÓRTICO DE PRESSÃO OPOSTOS
ANULAM AS CARGAS RADIAIS NO EIXO.
EIXO MOTOR
ENTRADA
SAÍDA
ROTOR
ROTAÇÃO
PALHETA
ANEL ELÍPTICO
ROTAÇÃO
ENTRADA
ENTRADA
SAÍDA
SAÍDA
1. QUANDO A PRESSÃO É ALTA
PARA VENCER A MOLA DO
COMPENSADOR, O ANEL MUDA
DE POSIÇÃO DIMINUINDO A
EXCENTRICIDADE.
2. O AJUSTE DA MOLA DO
COMPENSADOR DETERMINA
A PRESSÃO EM QUE O ANEL
MUDA DE POSIÇÃO.
EXCENTRICIDADE
SAÍDA DO ÓLEO
PARAFUSO LIMITADOR DO
DESLOCAMENTO MÁXIMO
ETRADA DO ÓLEO
CALÇO DE ESCORREGAMENTO

8. VÁLVULAS DE RETENÇÃO
Uma válvula de retenção pode funcionar como uma válvula direcional ou como um
controle de pressão. Entretanto, uma válvula de retenção nada mais é que uma válvula
que permite fluxo livre em uma direção e bloqueia o fluxo no sentido contrário.
VÁLVULAS DE RETENÇÃO EM LINHA
Essas válvulas são assim chamadas porque óleo flui através das mesmas em linha reta.
O corpo dessa válvula é rosqueado diretamente à tubulação, e o interior desta, forma uma
sede para um pistão móvel ou para uma esfera.
Fig. 58
Uma mola leve mantém o pistão na sede, permitindo a montagem da válvula em qualquer
posição.
Na direção de fluxo livre, a mola será vencida e a válvula abrirá a aproximadamente 0,5
bar de pressão. As molas não possuem pressões reguláveis, porem existem numa
variedade de tensões, para casos específicos como: criar pressões piloto, ou então
contornar um trocador de calor ou filtro, nos casos de entupimento destes, ou como
proteção a sobrecargas de pressão.
VÁLVULAS DE RETENÇÃO EM PLACA (ÂNGULO RETO).
A válvula de retenção em ângulo reto é uma unidade mais robusta. É composta de um
pistão de aço e uma sede temperada prensada num corpo de ferro fundido.
Fig. 59
A passagem de fluxo da entrada para a saída está em ângulo reto. Essas válvulas são
construídas com conexão por roscas, flanges ou gaxetas. Sua capacidade varia de 12 até
a 1.200 l/min, com uma grande variedade de pressões de abertura.
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
8
Corpo
Cone
Mola
Assento

9. VÁLVULA DE RETENÇÃO COM DESBLOQUEIO HIDRÁULICO GEMINADA
Fig. 62
No sentido de A para A1 e de B para B1, o fluxo é livre. De A1 para A e de B1 para B, o
fluxo está bloqueado. Se a válvula receber o fluxo de A para A1 o êmbolo de pilotagem 3
é deslocado para a direita e levanta o cone do assento da válvula de retenção 2. Desta
forma o fluxo de B1 para B é liberado. Da mesma forma a válvula funciona quando o fluxo
tem sentido de B para B1.
VÁLVULAS DIRECIONAIS
Com uma válvula direcional se controla partida, parada bem como se determina a direção
do fluxo de um fluido e, portanto, a direção do movimento e as posições de parada de um
consumidor (cilindro ou motor hidráulico). A denominação das válvulas direcionais refere-
se ao numero de conexões úteis (não se incluem as conexões de pilotagem e de dreno) e
ao numero de posições de acionamento.
VÁLVULAS DIRECIONAIS COM RETORNO POR MOLA
Uma válvula centrada por molas utiliza-se para centrar o êmbolo quando sobre este não
mais existir esforço. Uma válvula com retorno por mola é uma válvula com duas posições.
O êmbolo volta a sua posição por força de mola, quando cessa a operação. Os êmbolos
podem ser mantidos em sua posição central por molas, pinos de retenção (detentes) ou
então pela pressão.
Fig. 63
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
9
A MOLA MANTÉM A VÁLVULA
DIRECIONADA
1. Válvula de retenção
2. Válvula de retenção
3. Êmbolo de pilotagem

10. Controle na Entrada
Nessa operação, a válvula controladora de vazão é colocada entre a bomba e o atuador.
Fig. 74
Desta maneira, está válvula controla a quantidade de fluido que "entra" no atuador. A
vazão da bomba em excesso é desviada para o tanque através da válvula de segurança.
Este método é bem preciso e usado em aplicações onde a carga sempre resiste ao
movimento do atuador, tal como levantando uma carga por um cilindro vertical.
Controle na Saída
Este controle é usado onde a carga tende a fugir do atuador ou deslocar-se na mesma
direção deste.
Fig. 75
A válvula é instalada de forma a restringir o fluxo de saída do atuador. Para regular a
velocidade em ambos os sentidos, a válvula é instalada na linha ao tanque da válvula
direcional.
Frequentemente, há a necessidade de se controlar o movimento em um único sentido; a
válvula é então colocada entre o atuador e a válvula direcional, na linha que corresponde
à restrição de saída do fluxo. Aqui também, será necessária uma válvula de retenção a
fim de permitir o fluxo reverso livre.
Controle em desvio
Nesta aplicação, a válvula é colocada na linha de pressão por uma conexão "T" e a
velocidade do atuador é controlada pelo desvio de parte da vazão da bomba para o
tanque.
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
10
VÁLVULA
CONTROLADORA
DE VAZÃO
DIRECIONAL
VAZÃO
CONTROLADA
RETORNO
DA VÁLVULA
DIRECIONAL
VÁLVULA
CONTROLADORA
DE VAZÃO
DIRECIONAL
VAZÃO
CONTROLADA
RETORNO
DA VÁLVULA
DIRECIONAL

11. ACUMULADOR TIPO BEXIGA
No acumulador de bexiga o nitrogênio é separado do fluido de pressão por meio de uma
bexiga fechada e elástica. O gás é mantido no interior da bexiga.
Fig. 81
CUIDADOS NA INSTALAÇÃO
Cada acumulador deve ter um manômetro que indique suas respectivas pressões. Nele
deve estar indicada, de forma bastante visível, a pressão máxima admissível (trata-se, no
caso de um manômetro adicional).
Cada acumulador deve estar equipado com uma válvula de segurança própria.
A regulagem deve ser lacrada para evitar mudanças sem autorização. Nas linhas de
pressão deve haver o mais próximo possível do acumulador, equipamentos de bloqueio
de fácil acesso. Cada acumulador deve ter um bloqueio independente. Aos primeiros
pontos corresponde o bloco de segurança e bloqueio do esquema abaixo. Nele é
mostrado um bloco de segurança e desconexão.
S = conexão do acumulador.
M = conexão do manômetro.
P = conexão da bomba.
T = conexão do tanque.
A = conexão de teste ou controle.
Fig. 82
Um alívio por sinal elétrico também é possível, como é esquematizado à direita, no
circuito acima.
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
11

12. PRESSOSTATO
Os pressostato são utilizados para, dependendo da pressão hidráulica, ligar ou desligar
um circuito elétrico.
Também podem utilizar interruptores hidroelétricos como comando ou sensor, isto é,
como sinais óticos (lâmpada) ou acústicos (campainha).
PRESSOSTATO DE ÊMBOLO
Fig. 83
Carcaça 1, o êmbolo 2, pino 3 com mola 4, parafuso de regulagem 5 e micro-interruptor 6.
A pressão a ser controlada atua sobre o êmbolo 2, que se apóia por meio da haste 3
sobre a mola 4. A força da mola é ajustada pelo parafuso de regulagem 5. Caso a força
do êmbolo ultrapasse a força da mola, o êmbolo se desloca contra a mola. O êmbolo
transmite o movimento ao micro-interruptor. Um encosto protege o micro-interruptor
contra danos, no caso de pressão excessiva.
Hidráulica Industrial – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo
www.partnerstreina.com.br - contato@partnerstreina.com.br – 2564-5623 – 9909-8837
12