Potência Hidráulica

Introdução à Potência Hidráulica.

Em geral, potência é definida como a relação entre o trabalho realizado (força x distância) dividido pelo tempo necessário para completar esse trabalho.

Neste artigo, explicaremos como calcular a potência consumida por um fluxo hidráulico específico a uma determinada pressão de trabalho. Dessa forma, podemos verificar se a potência de um motor é suficiente para a aplicação ou não.

Cálculo da Potência Hidráulica Útil.

A potência requerida por um fluxo hidráulico a uma certa pressão é dada pela seguinte fórmula:

Potência Útil (kW) = Vazão (litros/minuto) x Pressão (bar) / 600

Assim, a potência hidráulica depende essencialmente da vazão e da pressão. Portanto, em dois sistemas hidráulicos diferentes onde a pressão de trabalho é a mesma, se a vazão do primeiro sistema for o dobro da do segundo, a potência do motor que aciona a bomba no primeiro sistema também precisará ser duas vezes mais potente que no segundo sistema.

Se a vazão A e a vazão B fossem iguais, mas a pressão de trabalho de B fosse o dobro da de A, estaríamos na mesma situação; a potência do motor precisaria ser o dobro em B comparado a A.

Eficiência e Desempenho do Sistema.

Para calcular a potência do motor necessário (elétrico ou a combustão) para essa potência útil, é necessário incorporar dois conceitos na fórmula:

Eficiência da bomba hidráulica: podemos assumir um valor de 90% (0,9). Esse valor dependerá do tipo de bomba (bomba de pistão, de engrenagem ou de palhetas) e de sua eficiência em uma pressão de trabalho específica. O valor é obtido multiplicando a eficiência volumétrica da bomba por sua eficiência hidrodinâmica.

Por exemplo, em bombas hidráulicas de pistão, o valor médio de eficiência total geralmente está entre 85% e 95%; em bombas de engrenagem e de palhetas, a eficiência costuma variar entre 80% e 95%.

Eficiência mecânica da transmissão entre o motor e a bomba: também podemos assumir um valor aproximado de 90% (0,9).

Cálculo da Potência Hidráulica Necessária.

Portanto, a potência do motor necessária é dada pela seguinte fórmula:

Potência Necessária = Potência Útil / (0,9 x 0,9) = Potência Útil / 0,81

Exemplo de Cálculo da Potência Hidráulica.

Vazão da bomba = 30 litros/minuto

Pressão máxima = 210 bar

Potência Útil (kW) = 30 litros/minuto x 210 bar / 600 = 10,50 kW

Potência Necessária (kW) = Potência Útil (kW) / 0,81 = 10,50 / 0,81 = 12,96 kW

Uma vez definida a potência necessária, deve-se selecionar um motor de catálogo com uma potência imediatamente superior ao valor calculado.

Para um motor elétrico, o modelo imediatamente superior a uma potência de 12,96 kW poderia ser um motor de 15 kW (20 HP).

Unidades de Potência.

No Sistema Internacional de Unidades, a unidade reconhecida para medir a potência é o kW (quilowatt). No Reino Unido, usa-se o HP (cavalo-vapor), e em países europeus e nos Estados Unidos, o CV (cavalo métrico) é comumente utilizado.

Equivalência Entre Diferentes Unidades de Potência.

Calculadora de Potência Hidráulica.

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