Projeto de um cilindro hidráulico para acionamento de comporta vagão

Abstract

Cilindros hidráulicos são equipamentos mecânicos que permitem a aplicação de forças através do bombeamento de fluido pressurizado. A utilização desse tipo de equipamento permite a aplicação de grandes forças em espaço compacto e de forma estável. A utilização de cilindros hidráulicos para a movimentação de comportas do tipo vagão em usinas hidrelétricas é uma solução viável e de ampla utilização. O presente trabalho propõe a realização do projeto de um cilindro hidráulico para acionamento de uma comporta vagão em uma usina hidrelétrica. O cilindro é projetado para operar na posição vertical, sob uma pressão interna de 180 bar, realizando um esforço de 5000 quilogramas-força. O dimensionamento se baseia nos critérios de projeto da normativa americana de vasos de pressão ASME Seção VIII Div. 1, além da realização de cálculos para a obtenção das tensões em cada parte do cilindro hidráulico. A seleção de materiais é definida conforme os requisitos de projeto para os componentes, considerando a aquisição de componentes comerciais onde viabilizado. Ao fim, realiza-se um estudo em elementos finitos com auxílio de software visando a verificação dos pontos concentradores de tensão para posteriores melhorias no projeto. Nas condições apresentadas, o projeto do cilindro hidráulico apresenta tensões dentro dos limites estabelecidos pela normativa selecionada e está apto para operação segura e funcional.