Uma empresa possua uma esteira, e deseja colocar um cilindro para empurrar caixas para outra esteira. Sabendo que a carga máxima que o cilindro vai fazer é de 1400 Ne o tipo de esforço é rápido com carga aplicada em todo o curso. A pressão de trabalho é de 8 bar e curso máximo necessário é de 100 mm . Especifique o cilindro para essa operação.

Passo 1

Beleza, vamos primeiro entender o que a questão tá pedindo. A empresa quer um cilindro hidráulico que empurre caixas numa esteira. Os dados são:
  • Força máxima (carga) F = 1400 N
  • Pressão de trabalho p = 8 bar
  • Curso (stroke) s = 100 mm
  • Tipo de serviço: rápido, com carga aplicada em todo o curso
O conteúdo aqui é “cilindros hidráulicos” e a fórmula principal que vamos usar é
F = p cdot A
ou seja, força = pressão × área do pistão. A partir disso a gente calcula o diâmetro do cilindro e escolhe um modelo padrão.

Passo 2

Converter pressão para unidades do Sistema Internacional (Pa):
1 bar = 10^5 Pa
Logo
p = 8 bar = 8 times 10^5 Pa

Passo 3

Usar F = p·A para achar a área do pistão:
A = Fp = 1400 N8times10^5 Pa = 1,75times10^-3 m^2

Passo 4

Transformar área em diâmetro. Como
A = pi d^24
temos
d = raiz4Api = raiz4 times 1,75times10^-3pi approx 0,0472 m = 47,2 mm

Passo 5

Como 47,2 mm não é um diâmetro comercial bem comum, a gente arredonda para o padrão mais próximo, que é 50 mm. Assim garantimos segurança e disponibilidade de peças.

Passo 6

Escolher o tipo de cilindro:
  • Double-acting (dupla ação), porque a gente quer controle na extensão e na retração, especialmente em serviço rápido.
  • Curso (stroke) = 100 mm, conforme pedido.
  • Diâmetro do pistão = 50 mm.
  • Diâmetro do haste: normalmente escolhe-se algo como metade do pistão, então ~25 mm (isso dá rigidez e evita flambagem).
  • Pressão de trabalho = 8 bar (confere com a especificação).
  • Usar amortecimento (cushion) na sustentação do final de curso, já que é movimento rápido com carga aplicada.

Resposta

Cilindro hidráulico double-acting, bore (diâmetro do pistão) = 50 mm, haste = 25 mm, curso = 100 mm, para 8 bar de trabalho, com amortecedor de fim de curso.

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