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Faculdade de Engenharia
Departamento de Engenharia Mecânica
Projecto Integrado
Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
Dimensionamento de Uma Maquina Hidráulica Compactador de Solo
Caso de Estudo: Rolo Compactador
Discente Docente
Evaldino Elias Fatil Nelson Inoque Envelope, Lic.
Pemba, 2022
Evaldino Elias Fatil
Dimensionamento de Uma Maquina Hidráulica Compactador de Solo
Máquina de Estudo: Rolo Compactador
Pemba, 2022
Projecto integrado do curso de Licenciatura em
Engenharia Mecânica, entregue ao Departamento de
Engenharia Mecânica para efeitos de avaliação e
defesa.
RESUMO
Compactadores de solos são equipamentos utilizados para comprimir ou diminuir de tamanho a
terra, areia e outros tipos de terreno, visando um melhor substrato para a construção de
uma obra, como um edifício, uma rodovia ou uma represa. Podem ser de rolos vibratórios,
lisos, com pé de carneiro ou pneumáticos, de placa, de percussão (sapo ou pula-pula),
traccionados ou auto -propelidos, motorizados a electricidade ou combustão interna.
Os primeiros métodos de compactação do solo empregavam forças dinâmicas de animais e
homens. O movimento dos pés (ou cascos) é semelhante em alguns aspectos ao movimento de
um tambor de compactação. O método romano de construção de estradas baseava -se em
primeiramente fazer um corte na largura da estrada planejada.
Os rolos compactadores vibratórios convencionais funcionam em uma frequência pré-definida
em uma amplitude alta ou baixa ou em uma frequência que é ajustada manualmente. Entretanto,
cada tipo de solo requer uma frequência específica, que varia não apenas em função de sua
composição, mas também pelo nível de humidade e temperatura.
O sistema dessas máquinas compactadores é formado por bomba hidráulica, accionada pelo
motor diesel, válvulas de controlo e motores hidráulicos normalmente posicionados próximo à
roda e conectados à bomba através de mangueiras flexíveis.
Palavras-Chave: Rolo compactador. Solo. Hidráulica.
ABSTRACT
Soil compactors are equipment used to compress or reduce the size of earth, sand and other types
of terrain, aiming at a better substrate for the construction of a work, such as a building, a
highway or a dam. They can be vibrating rollers, smooth, with sheep's foot or pneumatic, plate,
percussion (frog or pogo stick), traction or self-propelled, electric motorized or internal
combustion.
Early soil compaction methods employed dynamic forces from animals and men. The movement
of the feet (or hooves) is similar in some respects to the movement of a compaction drum. The
Roman method of road construction was based on first making a cut in the width of the planned
road.
Conventional vibratory rollers run at a pre-set frequency at a high or low amplitude or at a
frequency that is manually adjusted. However, each type of soil requires a specific frequency,
which varies not only as a function of its composition, but also by the level of humidity and
temperature.
The system of these compactor machines is formed by a hydraulic pump, driven by the diesel
engine, control valves and hydraulic motors normally positioned close to the wheel and
connected to the pump through flexible hoses.
Keywords: Compactor roller. Ground. hydraulics.
INDICE DE FIGURAS
Figure 1: Rolo compactador............................................................................................................ 4
Figure 2: Rolo compressor (rolo liso)............................................................................................. 4
Figure 3: Rolo pé de carneiro.......................................................................................................... 5
Figure 4: Compactador com roda de tractor ................................................................................... 5
Figure 5: Cabine de máquina compactador moderno. .................................................................... 6
Figure 6: Rolo compactador liso..................................................................................................... 7
Figure 7: Rolo compactador pé de carneiro.................................................................................... 8
Figure 8: Rolo compactador liso vs Rolo compactador pé de carneiro .......................................... 8
Figure 9: Processo de compactação de solo.................................................................................... 9
Figure 10: Esquema de um sistema hidráulico ............................................................................. 11
Figure 11: Compactador seleccionar (CP533E) ........................................................................... 12
Figure 12: cilindros de avanço e retorno....................................................................................... 16
Figure 13: Curvas de performance das bombas modelo 35VQ. ................................................... 18
Índice
CAPITULO I .................................................................................................................................. 1
1. INTRODUÇÃO....................................................................................................................... 1
1.1. OBJECTIVOS.................................................................................................................. 2
1.1.1. Objectivo Geral............................................................................................................. 2
1.1.2. Objectivos específicos .............................................................................................. 2
CAPITULO II................................................................................................................................. 3
2. REVISÃO DA LITERATURA............................................................................................... 3
2.1. Compactador Hidráulico do solo...................................................................................... 3
2.1.1. Compactadores de solo ............................................................................................. 3
2.1.1.1. Rolos compactadores............................................................................................. 3
2.1.2. Historial dos compactadores..................................................................................... 4
2.1.3. Compactação ................................................................................................................ 9
2.1.4. Transmissão hidrostática dos compactadores ......................................................... 10
2.1.4.1. Cuidados e manutenção....................................................................................... 10
CAPITULO III.............................................................................................................................. 11
3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO DO COMPACTADOR ....... 11
3.2. Dimensionamento dos actuadores lineares (Cilindros).................................................. 13
3.3. Dimensionamento de bombas hidráulicas...................................................................... 17
3.4. Dimensionamento dos motores Hidráulicos .................................................................. 19
3.5. Dimensionamento de tubulações..................................... Erro! Marcador não definido.
4. CONCLUSÃO....................................................................................................................... 21
1
CAPITULO I
1. INTRODUÇÃO
A compactação consiste no processo mecânico que, através de uma aplicação repetida e rápida
de cargas ao solo, conduz a uma diminuição do seu volume, e portanto, a uma diminuição do
índice de vazios e a um aumento do peso seco. Esta redução de volume é resultado, sobretudo, da
expansão de ar dos vazios do solo, não ocorrendo significativa alteração do teor em água nem
alteração do volume das partículas sólidas durante a compactação.
Um dos tipos de compactadores, é o rolo compactador, são máquinas rebocáveis por um tractor,
podem ser de pequeno, médio e grande porte, e como o nome já sugere, compactam todos os
tipos de solos, asfaltos e outros. Existem diversos tipos de rolos cada qual para uma finalidade
como: construção de estradas, aeroportos, barragens, portos, construções industria, etc.
Em 1869, uma inovação da Inglaterra, conhecida como “rolo compressor”, foi usada em Nova
Iorque. Este tipo de rolo liso com rodas provou ser muito eficaz na construção de rodovias há
quase um século.
O sistema de transmissão dos compactadores tem-se mostrado uma tendência de utilização para
equipamentos de construção que operam em baixa velocidade. Esse tipo de transmissão oferece
opções de projecto com melhor design, pois permite melhor aproveitamento dos espaços.
Durante a elaboração do trabalho, será seguida uma etapa dos temas. Primeiro fez-se uma revisão
bibliográfica (Capitulo II) definindo o que compactador de solo, tipos de compactadores de
solo, sistema de transmissão dos compactadores, historial dos compactadores, cuidados e
manutenção do sistema de transmissão dos mesmos, e segundo realizou-se um dimensionamento
do sistema hidráulico do equipamento (Capitulo III) onde se realizou o calculo dos actuadores
lineares, calculo da pressão que os pneus exercem sobre o solo, calculo e selecção da bomba
hidráulica e motores hidráulicos.
2
1.1. OBJECTIVOS
1.1.1. Objectivo Geral
 O trabalho tem como objectivo principal: Dimensionamento do sistema hidráulico de um
compactador de solo.
1.1.2. Objectivos específicos
 Dar o conceito de máquina compactador;
 Identificar os tipos de compactador de solo;
 Falar da história dos compactadores de solo;
 Representar o diagrama/circuito hidráulico do sistema;
 Transmissão hidrostática dos compactadores;
 Falar dos cuidados e manutenção do sistema de transmissão e hidráulico do compactador;
 Seleccionar os actuadores lineares e bombas hidráulicas adequadas para o sistema.
3
CAPITULO II
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1. Compactador Hidráulico do solo
Compactador é um de muitos tipos de máquinas rodoviárias ou equipamento utilizado para
compactar ou comprimir as dimensões de alguma coisa, como por exemplo, o solo.
2.1.1. Compactadores de solo
Compactadores de solos são equipamentos utilizados para comprimir ou diminuir de tamanho
a terra, areia e outros tipos de terreno, visando um melhor substrato para a construção de
uma obra, como um edifício, uma rodovia ou uma represa. Podem ser de rolos vibratórios,
lisos, com pé de carneiro ou pneumáticos, de placa, de percussão (sapo ou pula-pula),
traccionados ou auto -propelidos, motorizados a electricidade ou combustão interna.
Para cada tipo de terreno ou aplicação há um modelo de máquina específico, sendo que deve-se
observar as características e formas de utilizar para um melhor aproveitamento de máquina,
tempo e dinheiro.
2.1.1.1. Rolos compactadores
São máquinas rebocáveis por um tractor, podem ser de pequeno, médio e grande porte, e como o
nome já sugere, compactam todos os tipos de solos, asfaltos e outros. Existem diversos tipos de
rolos cada qual para uma finalidade como: construção de estradas, aeroportos, barragens, portos,
construções industria, etc.
4
Figure 1: Rolo compactador
Fonte: Martello, 2016
2.1.2. Historial dos compactadores
Os primeiros métodos de compactação do solo empregavam forças dinâmicas de animais e homens. O movimento
dos pés (ou cascos) é semelhante em alguns aspectos ao movimento de um tambor de compactação. O método
romano de construção de estradas baseava -se em primeiramente fazer um corte na largura da estrada planejada.
A terra na parte inferior do corte era compactada com o uso de compactadores pesados e uma fundação com camada
de pedras era colocada sobre esta base. Esta camada de pedras era coberta com uma outra de 9 polegadas de
concreto. Em seguida, mais uma de 6 polegadas de concreto fino era aplicada, no qual eram inseridos blocos de
pedra. Esta última camada era compactada com um cilindro de pedra rebocado.
Em 1869, uma inovação da Inglaterra, conhecida como “rolo compressor”, foi usada em Nova Iorque. Este tipo de
rolo liso com rodas provou ser muito eficaz na construção de rodovias há quase um século.
Figure 2: Rolo compressor (rolo liso)
Fonte: Martello, 2016
5
O rolo compactador tipo pé-de-carneiro surgiu na Califórnia, na mesma época, com tambores de
mais de 1 metro e área de contacto de 5 a 8 cm².
Figure 3: Rolo pé de carneiro
Fonte: Martello, 2016
Os rolos pé de carneiro são capazes de alta força de impacto associada a uma alta amplitude.
Estes rolos hoje são muito usados em compactação de áreas confinadas e evoluíram para uma
grande variedade de modelos, incluindo versões miniaturizadas e controladas remotamente para
compactação de valas. Após a Segunda Guerra Mundial, o Corpo de Engenheiros do Exército
realizou de compactação de argila, no Parque Militar de Vicksburg, no Mississipi, e demonstrou
a importância do desenvolvimento de projectos de novas máquinas para o adensamento do
solo por pressão de contacto. Em 1947, surgiu a roda de tractor instalada no compactador que
permitiu velocidades mais altas (13,5 mph).
Figure 4: Compactador com roda de tractor
Fonte: Martello, 2016
6
Actualmente, visam bastante a produtividade e sustentabilidade. Tecnologias que permitem mais
agilidade, facilidade de manobrar e eficiência energética com menor consumo de recursos
naturais diferenciam cada vez mais a nova geração de rolos compactadores das anteriores.
Algumas inovações de máquinas compactadores são:
 Cabine com boa visibilidade para manobras.
 Comandos electrónicos param operação rápida e precisa.
 Maior autonomia para tanques de água e combustível.
 Motores mais potentes e com menor consumo de combustível.
 Design orientado para operação em locais confinados.
 Tracção e vibração nos cilindros dianteiros e traseiros.
 Alta velocidade com transmissão automática.
 Arquitectura que facilita a manutenção.
 Gerenciamento electrónico da área compactada.
Figure 5: Cabine de máquina compactador moderno.
Fonte: Martello, 2016
Rolo compactador liso
São máquinas rebocáveis ou autopropelidas (possui seu próprio meio de propulsão, ou seja, de
impulso para frente), dotadas de um cilindro liso, que pode ser vibratório ou não, que tem
a função d e terraplenagem, ou seja, deixar um terreno plano. Tem a função de compactar
materiais mais finos como bica corrida, acabamento de Base para imprimação ou asfalto e que
precisam de uma superfície bem lisa e compactada (MADDEN, 2013).
7
O grau de compactação também é determinado pelo número de “feixes” (voltas que o rolo faz)
que o equipamento faz sobre o material. Ele é utilizado como auxiliar na construção de estradas,
praças, urbanizações, galerias e para a compactação de solos em geral e em locais delimitados. O
rolo liso-cilindro liso é mais usado na compactação de acabamento e em terrenos com mistura de
argila e areia, onde há plasticidade média ou baixa (PEDREIRÃO, 2012).
O rolo pneumático consiste em vários pneus de borracha, todos com eixos individuais e
acabamento liso. Utilizado em solos de granulação fina e arenosa e em acabamentos de asfalto
(MARTELLO, 2010).
Figure 6: Rolo compactador liso
Fonte: Martello, 2016
Rolo compactador pé-de-carneiro
É uma máquina autopropelida (tractor) ou rebocada, de compactação terraplenagem, dotada de
rolos com pequenos degraus em sua estrutura que garantem uma precisão maior de compactação.
Pode ser vibratório ou não. O pé de carneiro compacta de baixo para cima. As patas do pé de
carneiro penetram a camada solta superior e compactam a camada inferior. Quando o pé sai do
solo ele joga para cima o material e o resultado é uma camada de material solto em cima.
Espalhando mais material, este permanecerá solto e a máquina compactará a camada anterior
(PEDREIRÃO, 2012).
Rolo pé de carneiro é um cilindro metálico com saliências que penetram no solo. Ele é ideal para
solos argilosos, pois propicia um óptimo entrosamento entre as camadas compactadas
(MARTELLO, 2010).
8
A função da pata é penetrar superficialmente no solo, aumentando a área de contacto para que a
coesão entre as partículas seja quebrada e que a e vaporação seja favorecida, assim o material
pode ser compactado (GREWEHR, 2013).
Figure 7: Rolo compactador pé de carneiro
Fonte: GREWEHR, 2013
Figure 8: Rolo compactador liso vs Rolo compactador pé de carneiro
Fonte: GREWEHR, 2013
9
2.1.3. Compactação
A compactação é definida como o processo de aumentar a densidade e reduzir o índice de vazios
de um material, através da aplicação de forças externas estáticas ou dinâmicas. Ela é necessária
em várias áreas do sector de construção, já que melhora diversas propriedades do solo. As
páginas seguintes descrevem resumidamente as aplicações mais comuns: estradas, ruas,
rodovias, aeródromos, barragens de terra, aterros de ferrovias e fundações de construções. Outras
aplicações incluem áreas de estacionamento, pátios de armazenamento, áreas esportivas, áreas
industriais e residenciais, construções de portos, reservatórios e revestimentos de canais.
Apesar da compactação poder ser responsável por apenas 1 a 4% dos custos totais da construção,
a sua função na qualidade e na vida útil de um projecto acabado é inestimável. Se a compactação
for feita de maneira inadequada ou incorrecta, é provável que ocorram recalques e outros
defeitos, resultando em altos custos de restauração e manutenção.
Em todas essas condições, a compactação possui um importante significado na função da
estrutura, em sua vida útil e nos custos de manutenção.
Figure 9: Processo de compactação de solo.
Fonte: GREWEHR, 2013
10
2.1.4. Transmissão hidrostática dos compactadores
A transmissão hidrostática tem-se mostrado uma tendência de utilização para equipamentos de
construção que operam em baixa velocidade, tais como rolos compactadores por exemplo. Esse
tipo de transmissão oferece opções de projecto com melhor design, pois permite melhor
aproveitamento dos espaços.
Seu sistema é formado por bomba hidráulica, accionada pelo motor diesel, válvulas de controlo e
motores hidráulicos normalmente posicionados próximo à roda e conectados à bomba através de
mangueiras flexíveis. Para a operação, as vantagens são o accionamento suave, variação contínua
de velocidade e torque. O motor diesel de rolos compactadores com esta tecnologia também
trabalha em melhores condições, pois funciona com velocidade constante, tendo menos desgaste
e gerando menos emissões, com menor impacto ambiental.
Os actuais sistemas hidráulicos dos compactadores DYNAPAC são do tipo fechado, que
possuem maior eficiência energética e requerem motores diesel com menos potência e consumo
de combustível. Também requerem menor volume de óleo hidráulico.
2.1.4.1. Cuidados e manutenção
O principal cuidado que se deve ter com a transmissão hidrostática é evitar a contaminação do
óleo hidráulico. Para tal, recomenda-se que sejam feitas rigorosamente as manutenções
periódicas definidas pelo fabricante, assim como a utilização de filtros originais. Somente o filtro
original assegura a correta vazão e nível de filtragem requerido pelo sistema.
No momento de substituir o filtro, o ambiente deverá ser isento de poeira, e a região onde se
encontra o acople do filtro deverá ser bem limpa antes da remoção do mesmo. Nunca usar pano
para esse fim. Especial atenção também deve ser dada ao processo de substituição de qualquer
peça do sistema hidráulico, fazendo-se a limpeza prévia das regiões que serão abertas no circuito,
e colocando tampões plásticos na nas mangueiras.
Após a substituição do componente, é recomendável a executar a limpeza do sistema com
acompanhamento de partículas, utilizando máquina de flushing com filtragem externa. Nunca
deve ser alterada a pressão de alívio do sistema
11
CAPITULO III
3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO DO COMPACTADOR
Actualmente, uma infinidade de circuitos hidráulicos estão presentes no nosso dia-a-dia, com
diferentes aplicações e de diferentes tipos. Entretanto, todos seguem um mesmo padrão, sendo
divididos em três grupos principais.
 Sistema de geração: Grupo que inclui o reservatório do fluido, filtros, bombas, motores,
intensificadores de pressão, acumuladores entre outros acessórios.
 Sistema de distribuição e controle: São as válvulas que controlam vazão, pressão e
direcção do fluido.
 Sistema de aplicação de energia: Estes são os actuadores hidráulicos, podem ser os
cilindros, os motores hidráulicos, os osciladores e etc.
Figure 10: Esquema de um sistema hidráulico
Para realizar o dimensionamento será necessário a escolha do compactador e suas respectivas
características técnicas (dados necessários para conseguinte o calculo hidráulicos).
3.1. Escolha do compactador
Neste caso, foi escolhido ou seleccionado um Rolo compactador liso que atenda as necessidades
da cidade de Pemba. As suas características técnicas são mostradas na tabela a seguir.
Parâmetros da máquina Unidades de medida
Peso das rodas 7333 kg
Largura de compactação 2134 mm
Potencia bruta 97 kW
Diâmetro de compactação 1672 mm
12
Cilindro: Velocidade de avanço 5,5km/h=1,53m/s
Cilindro: Velocidade de recuo. 6,2 km/h=1,72m/s
Tempo de avanço do cilíndrico 20 segundos
Tempo de recuo do cilindro 16 segundos
Cilindro de dupla acção: Curso 216 mm
Cilindro de simples acção: Curso 1070 mm
Rotação 1300 RPM
Torque 2005 Nm
Figure 11: Compactador seleccionar (CP533E)
 Cálculo da pressão exercida pelo tambor sobre o solo
Pelo principio de pascal, temos que:
13
Como a pressão esta entre 0 e 14 bar, logo trata-se de sistema de baixa pressão.
3.2. Dimensionamento dos actuadores lineares (Cilindros)
 Cálculo do tempo de avanço para cilindro de dupla acção
O tempo de avanço calcula-se segundo a equação abaixo, de acordo com o Fialho:
 Cálculo do tempo de retorno para cilindro de dupla acção
 Cálculo do tempo de avanço para cilindro de simples acção
O tempo de avanço calcula-se segundo a equação abaixo, de acordo com o Fialho:
 Cálculo do tempo de retorno para cilindro de simples acção
 Cálculo do diâmetro da haste para cilindro de dupla acção
14
√
Considerou-se uma extremidade livre e outra fixa, e assumindo que o cilindro seja feito de
aço, logo:
√
15
De acordo com a tabela acima, o diâmetro comercial da haste vale respectivamente 28mm,
ou seja:
O diâmetro do pistão correspondente vale respectivamente 63 mm, ou seja:
Área da coroa
( ) ( )
Vazão de avanço
Vazão de retorno
Relação das áreas
16
Vazão induzida
Após o dimensionamento das vazões necessárias para o avanço e retorno dos actuadores lineares
(cilindros), torna-se necessário fazer uma verificação quanto a possibilidade de ocorrência de
vazão induzida (Qi).
Figure 12: cilindros de avanço e retorno
Fonte: Fialho, 2004
Há dois métodos para cálculo da vazão induzida:
 Método 1: a partir de velocidade de avanço e retorno.
⁄
( )
( )
 Método 2: a partir das áreas de pistão e coroa.
⁄
( )
17
Pressão induzida
A pressão induzida origina-se devido a resistência a passagem do fluxo do fluido. Assim, um
duto ou filtro mal dimensionado, ou qualquer outra resistência a saída de fluido do cilindro, pode
criar uma pressão induzida.
 Método 1: Pressão induzida no avanço
 Método 2: Pressão induzida de retorno
3.3. Dimensionamento de bombas hidráulicas
Após o término do dimensionamento dos cilindros e verificação da vazão induzida, devemos
agora tomar como referencia para vazão da bomba, a maior vazão induzida calculada, que
normalmente será a vazão induzida de retorno. Logo podemos concluir que:
Ao seleccionarmos uma bomba para o nosso projecto, devemos considerar que ela forneca e
suporte no mínimo a pressão de trabalho necessária ao actuador de maior solicitação quanto ao
caso da pressão (cilindro hidráulico ou motor), mais a carga da linha de pressão do sistema.
Assim:
 Escolha da bomba
18
Outros dados podem ser auxiliares quanto a escolha da bomba nos catalogos de fabricantes, e
esses dados sao obtidos pelo calculo do tamanho nominal.
 Calculo do tamanho nominal
Como o rendimento volumico varia de [0,91-0,93], entao escolheu-se o valor medio 0,92
Visto que este valor não se encontra no catalogo para bombas de engrenagens Tipo G2 do
fabricante REXROTH. Logo recorremos os diagramas da vazão da bomba em funcao da rotacao,
e por fim seleccionamos a bomba de palhetas do fabricante Eaton.
Figure 13: Curvas de performance das bombas modelo 35VQ.
Fonte: Fabricante Eaton
19
Neste caso, entramos com os valores de 275,4 l/minutos e 1300 RPM, e achamos o valor da
pressão nominal da bomba que é igual a 7 bar correspondente a 3000 psi. Logo a bomba é CODE
38 de modelo 35VQ.
3.4. Dimensionamento dos motores Hidráulicos
O motor e um actuador rotativo, o qual tem por função básica converter a energia hidráulica em
energia mecânica rotativa.
 Cálculo de diferença de pressão
 Cálculo da vazão absorvida
A partir do valor da vazão de absorção calculada, pode-se entrar na tabela dos motores
hidráulicos do fabricante REXROTH. A partir dessa tabela escolhe-se o valor acima de 325
L/minutos que é a máxima vazão que o motor pode aguentar. Neste caso a vazão nominal vale
360 L/minuto, com tamanho nominal de 80, volume de absorção de 80,4 , rotação
máxima de 4500 RPM, Torque de 445 N.m e Pressão de 350 bar.
20
21
4. CONCLUSÃO
Compactador é um dos tipos de máquinas rodoviárias ou equipamento utilizado para compactar
ou comprimir as dimensões de alguma coisa, como por exemplo, o solo. Os compactadores de
solo podem ser de rolos vibratórios, lisos, com pé de carneiro ou pneumáticos, de placa, de
percussão (sapo ou pula-pula), traccionados ou auto-propelidos, motorizados a electricidade ou
combustão interna.
Actualmente, visam bastante a produtividade e sustentabilidade. Tecnologias que permitem mais
agilidade, facilidade de manobrar e eficiência energética com menor consumo de recursos
naturais diferenciam cada vez mais a nova geração de rolos compactadores das anteriores.
O sistema de transmissão hidrostática dos compactadores é formado por bomba hidráulica,
accionada pelo motor diesel, válvulas de controlo e motores hidráulicos normalmente
posicionados próximo à roda e conectados à bomba através de mangueiras flexíveis. Os actuais
sistemas hidráulicos dos compactadores DYNAPAC são do tipo fechado, que possuem maior
eficiência energética e requerem motores diesel com menos potência e consumo de combustível.
Também requerem menor volume de óleo hidráulico. O principal cuidado que se deve ter com a
transmissão hidrostática é evitar a contaminação do óleo hidráulico.
Todo o sistema hidráulico requer um elemento fundamental para impulsionar o fluido do
reservatório para o restante das partes do sistema, esse elemento chama-se bomba hidráulica. A
bomba hidráulica seleccionada para atender aos requisitos para um bom funcionamento sistema é
a bomba de palhetas CODE 38 do fabricante Eaton. O actuador linear seleccionado será aquele
que vai atender aos requisitos ou seja, dos valores da vazão da bomba, pressão da bomba, vazão
induzida no avanço e retorno, etc., dependendo do fabricante.
22
5. BIBLIOGRAFIA
[1]. MARTELLO, F..Rolos compressores, compactadores e vibradores. Disponíveis em:
<http://www.ruadireita.com/maquinas/info/rolos-compressores-compactadores
vibradores/>.2010. Acesso em: 05 de Abr. 2016.
[2]. GREWEHR, J.. Rolos compactadores. Porto Alegre, RS. 2013. Disponível em:
<http://asfaltodequalidade.blogspot.com.br/2013/01/rolos-compactadores_5.html>. Acesso em:
05 de Abr. 2016.
[3]. PEDREIRÃO – Macetes de construção. Conheça as máquinas utilizadas em obras, passo a
passo. 2012. Disponível em: <http://pedreirao.com.br/equipamentos-e -ferramentas/conheca-as-
maquinas-utilizadas-em-obras-passo-a-passo/>. Acesso em: 05 de Abr. 2016.
[4]. MADDEN, J.. Rolo compactador liso. 2013. Disponível em:
<http://www.ecivilnet.com/dicionario/o-que-e-rolo-compactador -liso.html>. Acesso em: 05 de
Abr. 2016.
[5]. HIDRAULICA, R. Manual de Hidráulica Básica", Porto Alegre, 1981.
[6]. FIALHO, A. “Automação Hidráulica”, São Paulo, 2a
Edição, 2004.

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  • 1. Universidade Lúrio Faculdade de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica Projecto Integrado Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos Dimensionamento de Uma Maquina Hidráulica Compactador de Solo Caso de Estudo: Rolo Compactador Discente Docente Evaldino Elias Fatil Nelson Inoque Envelope, Lic. Pemba, 2022
  • 2. Evaldino Elias Fatil Dimensionamento de Uma Maquina Hidráulica Compactador de Solo Máquina de Estudo: Rolo Compactador Pemba, 2022 Projecto integrado do curso de Licenciatura em Engenharia Mecânica, entregue ao Departamento de Engenharia Mecânica para efeitos de avaliação e defesa.
  • 3. RESUMO Compactadores de solos são equipamentos utilizados para comprimir ou diminuir de tamanho a terra, areia e outros tipos de terreno, visando um melhor substrato para a construção de uma obra, como um edifício, uma rodovia ou uma represa. Podem ser de rolos vibratórios, lisos, com pé de carneiro ou pneumáticos, de placa, de percussão (sapo ou pula-pula), traccionados ou auto -propelidos, motorizados a electricidade ou combustão interna. Os primeiros métodos de compactação do solo empregavam forças dinâmicas de animais e homens. O movimento dos pés (ou cascos) é semelhante em alguns aspectos ao movimento de um tambor de compactação. O método romano de construção de estradas baseava -se em primeiramente fazer um corte na largura da estrada planejada. Os rolos compactadores vibratórios convencionais funcionam em uma frequência pré-definida em uma amplitude alta ou baixa ou em uma frequência que é ajustada manualmente. Entretanto, cada tipo de solo requer uma frequência específica, que varia não apenas em função de sua composição, mas também pelo nível de humidade e temperatura. O sistema dessas máquinas compactadores é formado por bomba hidráulica, accionada pelo motor diesel, válvulas de controlo e motores hidráulicos normalmente posicionados próximo à roda e conectados à bomba através de mangueiras flexíveis. Palavras-Chave: Rolo compactador. Solo. Hidráulica.
  • 4. ABSTRACT Soil compactors are equipment used to compress or reduce the size of earth, sand and other types of terrain, aiming at a better substrate for the construction of a work, such as a building, a highway or a dam. They can be vibrating rollers, smooth, with sheep's foot or pneumatic, plate, percussion (frog or pogo stick), traction or self-propelled, electric motorized or internal combustion. Early soil compaction methods employed dynamic forces from animals and men. The movement of the feet (or hooves) is similar in some respects to the movement of a compaction drum. The Roman method of road construction was based on first making a cut in the width of the planned road. Conventional vibratory rollers run at a pre-set frequency at a high or low amplitude or at a frequency that is manually adjusted. However, each type of soil requires a specific frequency, which varies not only as a function of its composition, but also by the level of humidity and temperature. The system of these compactor machines is formed by a hydraulic pump, driven by the diesel engine, control valves and hydraulic motors normally positioned close to the wheel and connected to the pump through flexible hoses. Keywords: Compactor roller. Ground. hydraulics.
  • 5. INDICE DE FIGURAS Figure 1: Rolo compactador............................................................................................................ 4 Figure 2: Rolo compressor (rolo liso)............................................................................................. 4 Figure 3: Rolo pé de carneiro.......................................................................................................... 5 Figure 4: Compactador com roda de tractor ................................................................................... 5 Figure 5: Cabine de máquina compactador moderno. .................................................................... 6 Figure 6: Rolo compactador liso..................................................................................................... 7 Figure 7: Rolo compactador pé de carneiro.................................................................................... 8 Figure 8: Rolo compactador liso vs Rolo compactador pé de carneiro .......................................... 8 Figure 9: Processo de compactação de solo.................................................................................... 9 Figure 10: Esquema de um sistema hidráulico ............................................................................. 11 Figure 11: Compactador seleccionar (CP533E) ........................................................................... 12 Figure 12: cilindros de avanço e retorno....................................................................................... 16 Figure 13: Curvas de performance das bombas modelo 35VQ. ................................................... 18
  • 6. Índice CAPITULO I .................................................................................................................................. 1 1. INTRODUÇÃO....................................................................................................................... 1 1.1. OBJECTIVOS.................................................................................................................. 2 1.1.1. Objectivo Geral............................................................................................................. 2 1.1.2. Objectivos específicos .............................................................................................. 2 CAPITULO II................................................................................................................................. 3 2. REVISÃO DA LITERATURA............................................................................................... 3 2.1. Compactador Hidráulico do solo...................................................................................... 3 2.1.1. Compactadores de solo ............................................................................................. 3 2.1.1.1. Rolos compactadores............................................................................................. 3 2.1.2. Historial dos compactadores..................................................................................... 4 2.1.3. Compactação ................................................................................................................ 9 2.1.4. Transmissão hidrostática dos compactadores ......................................................... 10 2.1.4.1. Cuidados e manutenção....................................................................................... 10 CAPITULO III.............................................................................................................................. 11 3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO DO COMPACTADOR ....... 11 3.2. Dimensionamento dos actuadores lineares (Cilindros).................................................. 13 3.3. Dimensionamento de bombas hidráulicas...................................................................... 17 3.4. Dimensionamento dos motores Hidráulicos .................................................................. 19 3.5. Dimensionamento de tubulações..................................... Erro! Marcador não definido. 4. CONCLUSÃO....................................................................................................................... 21
  • 7. 1 CAPITULO I 1. INTRODUÇÃO A compactação consiste no processo mecânico que, através de uma aplicação repetida e rápida de cargas ao solo, conduz a uma diminuição do seu volume, e portanto, a uma diminuição do índice de vazios e a um aumento do peso seco. Esta redução de volume é resultado, sobretudo, da expansão de ar dos vazios do solo, não ocorrendo significativa alteração do teor em água nem alteração do volume das partículas sólidas durante a compactação. Um dos tipos de compactadores, é o rolo compactador, são máquinas rebocáveis por um tractor, podem ser de pequeno, médio e grande porte, e como o nome já sugere, compactam todos os tipos de solos, asfaltos e outros. Existem diversos tipos de rolos cada qual para uma finalidade como: construção de estradas, aeroportos, barragens, portos, construções industria, etc. Em 1869, uma inovação da Inglaterra, conhecida como “rolo compressor”, foi usada em Nova Iorque. Este tipo de rolo liso com rodas provou ser muito eficaz na construção de rodovias há quase um século. O sistema de transmissão dos compactadores tem-se mostrado uma tendência de utilização para equipamentos de construção que operam em baixa velocidade. Esse tipo de transmissão oferece opções de projecto com melhor design, pois permite melhor aproveitamento dos espaços. Durante a elaboração do trabalho, será seguida uma etapa dos temas. Primeiro fez-se uma revisão bibliográfica (Capitulo II) definindo o que compactador de solo, tipos de compactadores de solo, sistema de transmissão dos compactadores, historial dos compactadores, cuidados e manutenção do sistema de transmissão dos mesmos, e segundo realizou-se um dimensionamento do sistema hidráulico do equipamento (Capitulo III) onde se realizou o calculo dos actuadores lineares, calculo da pressão que os pneus exercem sobre o solo, calculo e selecção da bomba hidráulica e motores hidráulicos.
  • 8. 2 1.1. OBJECTIVOS 1.1.1. Objectivo Geral  O trabalho tem como objectivo principal: Dimensionamento do sistema hidráulico de um compactador de solo. 1.1.2. Objectivos específicos  Dar o conceito de máquina compactador;  Identificar os tipos de compactador de solo;  Falar da história dos compactadores de solo;  Representar o diagrama/circuito hidráulico do sistema;  Transmissão hidrostática dos compactadores;  Falar dos cuidados e manutenção do sistema de transmissão e hidráulico do compactador;  Seleccionar os actuadores lineares e bombas hidráulicas adequadas para o sistema.
  • 9. 3 CAPITULO II 2. REVISÃO DA LITERATURA 2.1. Compactador Hidráulico do solo Compactador é um de muitos tipos de máquinas rodoviárias ou equipamento utilizado para compactar ou comprimir as dimensões de alguma coisa, como por exemplo, o solo. 2.1.1. Compactadores de solo Compactadores de solos são equipamentos utilizados para comprimir ou diminuir de tamanho a terra, areia e outros tipos de terreno, visando um melhor substrato para a construção de uma obra, como um edifício, uma rodovia ou uma represa. Podem ser de rolos vibratórios, lisos, com pé de carneiro ou pneumáticos, de placa, de percussão (sapo ou pula-pula), traccionados ou auto -propelidos, motorizados a electricidade ou combustão interna. Para cada tipo de terreno ou aplicação há um modelo de máquina específico, sendo que deve-se observar as características e formas de utilizar para um melhor aproveitamento de máquina, tempo e dinheiro. 2.1.1.1. Rolos compactadores São máquinas rebocáveis por um tractor, podem ser de pequeno, médio e grande porte, e como o nome já sugere, compactam todos os tipos de solos, asfaltos e outros. Existem diversos tipos de rolos cada qual para uma finalidade como: construção de estradas, aeroportos, barragens, portos, construções industria, etc.
  • 10. 4 Figure 1: Rolo compactador Fonte: Martello, 2016 2.1.2. Historial dos compactadores Os primeiros métodos de compactação do solo empregavam forças dinâmicas de animais e homens. O movimento dos pés (ou cascos) é semelhante em alguns aspectos ao movimento de um tambor de compactação. O método romano de construção de estradas baseava -se em primeiramente fazer um corte na largura da estrada planejada. A terra na parte inferior do corte era compactada com o uso de compactadores pesados e uma fundação com camada de pedras era colocada sobre esta base. Esta camada de pedras era coberta com uma outra de 9 polegadas de concreto. Em seguida, mais uma de 6 polegadas de concreto fino era aplicada, no qual eram inseridos blocos de pedra. Esta última camada era compactada com um cilindro de pedra rebocado. Em 1869, uma inovação da Inglaterra, conhecida como “rolo compressor”, foi usada em Nova Iorque. Este tipo de rolo liso com rodas provou ser muito eficaz na construção de rodovias há quase um século. Figure 2: Rolo compressor (rolo liso) Fonte: Martello, 2016
  • 11. 5 O rolo compactador tipo pé-de-carneiro surgiu na Califórnia, na mesma época, com tambores de mais de 1 metro e área de contacto de 5 a 8 cm². Figure 3: Rolo pé de carneiro Fonte: Martello, 2016 Os rolos pé de carneiro são capazes de alta força de impacto associada a uma alta amplitude. Estes rolos hoje são muito usados em compactação de áreas confinadas e evoluíram para uma grande variedade de modelos, incluindo versões miniaturizadas e controladas remotamente para compactação de valas. Após a Segunda Guerra Mundial, o Corpo de Engenheiros do Exército realizou de compactação de argila, no Parque Militar de Vicksburg, no Mississipi, e demonstrou a importância do desenvolvimento de projectos de novas máquinas para o adensamento do solo por pressão de contacto. Em 1947, surgiu a roda de tractor instalada no compactador que permitiu velocidades mais altas (13,5 mph). Figure 4: Compactador com roda de tractor Fonte: Martello, 2016
  • 12. 6 Actualmente, visam bastante a produtividade e sustentabilidade. Tecnologias que permitem mais agilidade, facilidade de manobrar e eficiência energética com menor consumo de recursos naturais diferenciam cada vez mais a nova geração de rolos compactadores das anteriores. Algumas inovações de máquinas compactadores são:  Cabine com boa visibilidade para manobras.  Comandos electrónicos param operação rápida e precisa.  Maior autonomia para tanques de água e combustível.  Motores mais potentes e com menor consumo de combustível.  Design orientado para operação em locais confinados.  Tracção e vibração nos cilindros dianteiros e traseiros.  Alta velocidade com transmissão automática.  Arquitectura que facilita a manutenção.  Gerenciamento electrónico da área compactada. Figure 5: Cabine de máquina compactador moderno. Fonte: Martello, 2016 Rolo compactador liso São máquinas rebocáveis ou autopropelidas (possui seu próprio meio de propulsão, ou seja, de impulso para frente), dotadas de um cilindro liso, que pode ser vibratório ou não, que tem a função d e terraplenagem, ou seja, deixar um terreno plano. Tem a função de compactar materiais mais finos como bica corrida, acabamento de Base para imprimação ou asfalto e que precisam de uma superfície bem lisa e compactada (MADDEN, 2013).
  • 13. 7 O grau de compactação também é determinado pelo número de “feixes” (voltas que o rolo faz) que o equipamento faz sobre o material. Ele é utilizado como auxiliar na construção de estradas, praças, urbanizações, galerias e para a compactação de solos em geral e em locais delimitados. O rolo liso-cilindro liso é mais usado na compactação de acabamento e em terrenos com mistura de argila e areia, onde há plasticidade média ou baixa (PEDREIRÃO, 2012). O rolo pneumático consiste em vários pneus de borracha, todos com eixos individuais e acabamento liso. Utilizado em solos de granulação fina e arenosa e em acabamentos de asfalto (MARTELLO, 2010). Figure 6: Rolo compactador liso Fonte: Martello, 2016 Rolo compactador pé-de-carneiro É uma máquina autopropelida (tractor) ou rebocada, de compactação terraplenagem, dotada de rolos com pequenos degraus em sua estrutura que garantem uma precisão maior de compactação. Pode ser vibratório ou não. O pé de carneiro compacta de baixo para cima. As patas do pé de carneiro penetram a camada solta superior e compactam a camada inferior. Quando o pé sai do solo ele joga para cima o material e o resultado é uma camada de material solto em cima. Espalhando mais material, este permanecerá solto e a máquina compactará a camada anterior (PEDREIRÃO, 2012). Rolo pé de carneiro é um cilindro metálico com saliências que penetram no solo. Ele é ideal para solos argilosos, pois propicia um óptimo entrosamento entre as camadas compactadas (MARTELLO, 2010).
  • 14. 8 A função da pata é penetrar superficialmente no solo, aumentando a área de contacto para que a coesão entre as partículas seja quebrada e que a e vaporação seja favorecida, assim o material pode ser compactado (GREWEHR, 2013). Figure 7: Rolo compactador pé de carneiro Fonte: GREWEHR, 2013 Figure 8: Rolo compactador liso vs Rolo compactador pé de carneiro Fonte: GREWEHR, 2013
  • 15. 9 2.1.3. Compactação A compactação é definida como o processo de aumentar a densidade e reduzir o índice de vazios de um material, através da aplicação de forças externas estáticas ou dinâmicas. Ela é necessária em várias áreas do sector de construção, já que melhora diversas propriedades do solo. As páginas seguintes descrevem resumidamente as aplicações mais comuns: estradas, ruas, rodovias, aeródromos, barragens de terra, aterros de ferrovias e fundações de construções. Outras aplicações incluem áreas de estacionamento, pátios de armazenamento, áreas esportivas, áreas industriais e residenciais, construções de portos, reservatórios e revestimentos de canais. Apesar da compactação poder ser responsável por apenas 1 a 4% dos custos totais da construção, a sua função na qualidade e na vida útil de um projecto acabado é inestimável. Se a compactação for feita de maneira inadequada ou incorrecta, é provável que ocorram recalques e outros defeitos, resultando em altos custos de restauração e manutenção. Em todas essas condições, a compactação possui um importante significado na função da estrutura, em sua vida útil e nos custos de manutenção. Figure 9: Processo de compactação de solo. Fonte: GREWEHR, 2013
  • 16. 10 2.1.4. Transmissão hidrostática dos compactadores A transmissão hidrostática tem-se mostrado uma tendência de utilização para equipamentos de construção que operam em baixa velocidade, tais como rolos compactadores por exemplo. Esse tipo de transmissão oferece opções de projecto com melhor design, pois permite melhor aproveitamento dos espaços. Seu sistema é formado por bomba hidráulica, accionada pelo motor diesel, válvulas de controlo e motores hidráulicos normalmente posicionados próximo à roda e conectados à bomba através de mangueiras flexíveis. Para a operação, as vantagens são o accionamento suave, variação contínua de velocidade e torque. O motor diesel de rolos compactadores com esta tecnologia também trabalha em melhores condições, pois funciona com velocidade constante, tendo menos desgaste e gerando menos emissões, com menor impacto ambiental. Os actuais sistemas hidráulicos dos compactadores DYNAPAC são do tipo fechado, que possuem maior eficiência energética e requerem motores diesel com menos potência e consumo de combustível. Também requerem menor volume de óleo hidráulico. 2.1.4.1. Cuidados e manutenção O principal cuidado que se deve ter com a transmissão hidrostática é evitar a contaminação do óleo hidráulico. Para tal, recomenda-se que sejam feitas rigorosamente as manutenções periódicas definidas pelo fabricante, assim como a utilização de filtros originais. Somente o filtro original assegura a correta vazão e nível de filtragem requerido pelo sistema. No momento de substituir o filtro, o ambiente deverá ser isento de poeira, e a região onde se encontra o acople do filtro deverá ser bem limpa antes da remoção do mesmo. Nunca usar pano para esse fim. Especial atenção também deve ser dada ao processo de substituição de qualquer peça do sistema hidráulico, fazendo-se a limpeza prévia das regiões que serão abertas no circuito, e colocando tampões plásticos na nas mangueiras. Após a substituição do componente, é recomendável a executar a limpeza do sistema com acompanhamento de partículas, utilizando máquina de flushing com filtragem externa. Nunca deve ser alterada a pressão de alívio do sistema
  • 17. 11 CAPITULO III 3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO DO COMPACTADOR Actualmente, uma infinidade de circuitos hidráulicos estão presentes no nosso dia-a-dia, com diferentes aplicações e de diferentes tipos. Entretanto, todos seguem um mesmo padrão, sendo divididos em três grupos principais.  Sistema de geração: Grupo que inclui o reservatório do fluido, filtros, bombas, motores, intensificadores de pressão, acumuladores entre outros acessórios.  Sistema de distribuição e controle: São as válvulas que controlam vazão, pressão e direcção do fluido.  Sistema de aplicação de energia: Estes são os actuadores hidráulicos, podem ser os cilindros, os motores hidráulicos, os osciladores e etc. Figure 10: Esquema de um sistema hidráulico Para realizar o dimensionamento será necessário a escolha do compactador e suas respectivas características técnicas (dados necessários para conseguinte o calculo hidráulicos). 3.1. Escolha do compactador Neste caso, foi escolhido ou seleccionado um Rolo compactador liso que atenda as necessidades da cidade de Pemba. As suas características técnicas são mostradas na tabela a seguir. Parâmetros da máquina Unidades de medida Peso das rodas 7333 kg Largura de compactação 2134 mm Potencia bruta 97 kW Diâmetro de compactação 1672 mm
  • 18. 12 Cilindro: Velocidade de avanço 5,5km/h=1,53m/s Cilindro: Velocidade de recuo. 6,2 km/h=1,72m/s Tempo de avanço do cilíndrico 20 segundos Tempo de recuo do cilindro 16 segundos Cilindro de dupla acção: Curso 216 mm Cilindro de simples acção: Curso 1070 mm Rotação 1300 RPM Torque 2005 Nm Figure 11: Compactador seleccionar (CP533E)  Cálculo da pressão exercida pelo tambor sobre o solo Pelo principio de pascal, temos que:
  • 19. 13 Como a pressão esta entre 0 e 14 bar, logo trata-se de sistema de baixa pressão. 3.2. Dimensionamento dos actuadores lineares (Cilindros)  Cálculo do tempo de avanço para cilindro de dupla acção O tempo de avanço calcula-se segundo a equação abaixo, de acordo com o Fialho:  Cálculo do tempo de retorno para cilindro de dupla acção  Cálculo do tempo de avanço para cilindro de simples acção O tempo de avanço calcula-se segundo a equação abaixo, de acordo com o Fialho:  Cálculo do tempo de retorno para cilindro de simples acção  Cálculo do diâmetro da haste para cilindro de dupla acção
  • 20. 14 √ Considerou-se uma extremidade livre e outra fixa, e assumindo que o cilindro seja feito de aço, logo: √
  • 21. 15 De acordo com a tabela acima, o diâmetro comercial da haste vale respectivamente 28mm, ou seja: O diâmetro do pistão correspondente vale respectivamente 63 mm, ou seja: Área da coroa ( ) ( ) Vazão de avanço Vazão de retorno Relação das áreas
  • 22. 16 Vazão induzida Após o dimensionamento das vazões necessárias para o avanço e retorno dos actuadores lineares (cilindros), torna-se necessário fazer uma verificação quanto a possibilidade de ocorrência de vazão induzida (Qi). Figure 12: cilindros de avanço e retorno Fonte: Fialho, 2004 Há dois métodos para cálculo da vazão induzida:  Método 1: a partir de velocidade de avanço e retorno. ⁄ ( ) ( )  Método 2: a partir das áreas de pistão e coroa. ⁄ ( )
  • 23. 17 Pressão induzida A pressão induzida origina-se devido a resistência a passagem do fluxo do fluido. Assim, um duto ou filtro mal dimensionado, ou qualquer outra resistência a saída de fluido do cilindro, pode criar uma pressão induzida.  Método 1: Pressão induzida no avanço  Método 2: Pressão induzida de retorno 3.3. Dimensionamento de bombas hidráulicas Após o término do dimensionamento dos cilindros e verificação da vazão induzida, devemos agora tomar como referencia para vazão da bomba, a maior vazão induzida calculada, que normalmente será a vazão induzida de retorno. Logo podemos concluir que: Ao seleccionarmos uma bomba para o nosso projecto, devemos considerar que ela forneca e suporte no mínimo a pressão de trabalho necessária ao actuador de maior solicitação quanto ao caso da pressão (cilindro hidráulico ou motor), mais a carga da linha de pressão do sistema. Assim:  Escolha da bomba
  • 24. 18 Outros dados podem ser auxiliares quanto a escolha da bomba nos catalogos de fabricantes, e esses dados sao obtidos pelo calculo do tamanho nominal.  Calculo do tamanho nominal Como o rendimento volumico varia de [0,91-0,93], entao escolheu-se o valor medio 0,92 Visto que este valor não se encontra no catalogo para bombas de engrenagens Tipo G2 do fabricante REXROTH. Logo recorremos os diagramas da vazão da bomba em funcao da rotacao, e por fim seleccionamos a bomba de palhetas do fabricante Eaton. Figure 13: Curvas de performance das bombas modelo 35VQ. Fonte: Fabricante Eaton
  • 25. 19 Neste caso, entramos com os valores de 275,4 l/minutos e 1300 RPM, e achamos o valor da pressão nominal da bomba que é igual a 7 bar correspondente a 3000 psi. Logo a bomba é CODE 38 de modelo 35VQ. 3.4. Dimensionamento dos motores Hidráulicos O motor e um actuador rotativo, o qual tem por função básica converter a energia hidráulica em energia mecânica rotativa.  Cálculo de diferença de pressão  Cálculo da vazão absorvida A partir do valor da vazão de absorção calculada, pode-se entrar na tabela dos motores hidráulicos do fabricante REXROTH. A partir dessa tabela escolhe-se o valor acima de 325 L/minutos que é a máxima vazão que o motor pode aguentar. Neste caso a vazão nominal vale 360 L/minuto, com tamanho nominal de 80, volume de absorção de 80,4 , rotação máxima de 4500 RPM, Torque de 445 N.m e Pressão de 350 bar.
  • 26. 20
  • 27. 21 4. CONCLUSÃO Compactador é um dos tipos de máquinas rodoviárias ou equipamento utilizado para compactar ou comprimir as dimensões de alguma coisa, como por exemplo, o solo. Os compactadores de solo podem ser de rolos vibratórios, lisos, com pé de carneiro ou pneumáticos, de placa, de percussão (sapo ou pula-pula), traccionados ou auto-propelidos, motorizados a electricidade ou combustão interna. Actualmente, visam bastante a produtividade e sustentabilidade. Tecnologias que permitem mais agilidade, facilidade de manobrar e eficiência energética com menor consumo de recursos naturais diferenciam cada vez mais a nova geração de rolos compactadores das anteriores. O sistema de transmissão hidrostática dos compactadores é formado por bomba hidráulica, accionada pelo motor diesel, válvulas de controlo e motores hidráulicos normalmente posicionados próximo à roda e conectados à bomba através de mangueiras flexíveis. Os actuais sistemas hidráulicos dos compactadores DYNAPAC são do tipo fechado, que possuem maior eficiência energética e requerem motores diesel com menos potência e consumo de combustível. Também requerem menor volume de óleo hidráulico. O principal cuidado que se deve ter com a transmissão hidrostática é evitar a contaminação do óleo hidráulico. Todo o sistema hidráulico requer um elemento fundamental para impulsionar o fluido do reservatório para o restante das partes do sistema, esse elemento chama-se bomba hidráulica. A bomba hidráulica seleccionada para atender aos requisitos para um bom funcionamento sistema é a bomba de palhetas CODE 38 do fabricante Eaton. O actuador linear seleccionado será aquele que vai atender aos requisitos ou seja, dos valores da vazão da bomba, pressão da bomba, vazão induzida no avanço e retorno, etc., dependendo do fabricante.
  • 28. 22 5. BIBLIOGRAFIA [1]. MARTELLO, F..Rolos compressores, compactadores e vibradores. Disponíveis em: <http://www.ruadireita.com/maquinas/info/rolos-compressores-compactadores vibradores/>.2010. Acesso em: 05 de Abr. 2016. [2]. GREWEHR, J.. Rolos compactadores. Porto Alegre, RS. 2013. Disponível em: <http://asfaltodequalidade.blogspot.com.br/2013/01/rolos-compactadores_5.html>. Acesso em: 05 de Abr. 2016. [3]. PEDREIRÃO – Macetes de construção. Conheça as máquinas utilizadas em obras, passo a passo. 2012. Disponível em: <http://pedreirao.com.br/equipamentos-e -ferramentas/conheca-as- maquinas-utilizadas-em-obras-passo-a-passo/>. Acesso em: 05 de Abr. 2016. [4]. MADDEN, J.. Rolo compactador liso. 2013. Disponível em: <http://www.ecivilnet.com/dicionario/o-que-e-rolo-compactador -liso.html>. Acesso em: 05 de Abr. 2016. [5]. HIDRAULICA, R. Manual de Hidráulica Básica", Porto Alegre, 1981. [6]. FIALHO, A. “Automação Hidráulica”, São Paulo, 2a Edição, 2004.