Este documento explica os princípios básicos dos sistemas hidráulicos, incluindo como a força é transmitida e amplificada através de fluidos incompressíveis. Detalha como os tamanhos relativos dos pistões multiplicam a força e discute exemplos como freios de carro e braços hidráulicos. Finalmente, resume os conceitos-chave que os leitores podem aprender, como física, matemática e aplicações práticas da hidráulica.

1. Sistema hidráulico
Funcionamento e suas aplicações

2. Introdução
 Desde os cortadores de lenha até às enormes máquinas que você
vê em canteiros de obras, as máquinas hidráulicas são
impressionantes em temos de força e agilidade. Em qualquer
construção você as máquinas operadas hidraulicamente, como
exemplo, escavadeiras mecânicas,retroescavadeiras, carregadeiras,
empilhadeiras e guindastes. Os sistemas de controle em qualquer
avião também são acionados hidraulicamente. Você vê a
hidráulica nas oficinas mecânicas, erguendo os carros para que os
mecânicos possam trabalhar embaixo deles, e muitos elevadores
são operados hidraulicamente usando a mesma técnica. Até
mesmo os freios do seu carro usam a hidráulica.

3. Retroescavadeira

4.  Neste artigo, você aprenderá sobre os
fundamentos básicos do funcionamento dos
sistemas hidráulicos e, então, examinaremos
várias peças diferentes de maquinário hidráulico
encontrado em um canteiro de obras. Você
ficará surpreso com a força e a versatilidade
disponíveis nos sistemas hidraulicos.

5. Principio básico
 O princípio básico por trás de Ar no sistema
qualquer sistema hidráulico é
muito simples: aforça que é É importante que o sistema hidráulico
aplicada em um ponto é não contenha bolhas de ar. Você já
transmitida para outro ponto deve ter ouvido sobre a
por meio de um fluido necessidade de "retirar o ar das
incompressível. O fluido é linhas de freio" do seu carro. Se
quase sempre algum tipo de óleo houver uma bolha de ar no
ou na minoria das vezes água. A sistema, a força aplicada ao
força é quase sempre amplificada primeiro pistão é utilizada
no processo. O interessante para comprimir o ar na bolha em
sobre sistemas hidráulicos é que vez de mover o segundo pistão, o
se torna muito fácil que tem um grande efeito sobre a
multiplicar ou dividir a força eficiência do sistema.
aplicada ao sistema

6.  Para determinar o fator de multiplicação, comece olhando o
tamanho dos pistões. Suponha que o pistão à esquerda tem 5
cm de diâmetro (2,5 cm de raio), enquanto o pistão à direita
tem 15 cm de diâmetro (7,5 cm de raio). A área dos dois pistões
é pi * r2. A área do pistão esquerdo é conseqüentemente 19,6
enquanto a área do pistão à direita é 176,6 cm 2. O pistão à
direita é 9 vezes maior que o pistão à esquerda. Isso significa que
qualquer força aplicada ao pistão à esquerda parecerá 9 vezes
maior no pistão à direita. Então, se você aplicar uma força
descendente de 45 kgf ao pistão da esquerda, uma força
ascendente de 400 kgf aparecerá à direita. O único problema é
que você terá que empurrar o pistão da esquerda 9 cm para
erguer o pistão da direita 1 cm.

8.  Os freios do seu carro são um bom exemplo de um sistema
hidráulico movido a pistão. Quando você pisa no pedal do freio
em seu carro, ele está empurrando o pistão do seu cilindro
mestre. Quatro pistões secundários, um em cada roda, atuam
para pressionar as pastilhas de freio contra o disco ou o
tambor do freio para parar o carro (na verdade, em quase todos
os carros mais recentes, dois cilindros mestre controlam
simultaneamente dois cilindros secundários. Assim, se um dos
cilindros tiver um problema ou um vazamento, ainda é
possível frear o carro.
 Na maioria dos outros sistemas hidráulicos, cilindros hidráulicos
e pistões são conectados por válvulas a uma bomba que fornece
óleo de alta pressão. Você aprenderá sobre estes sistemas nas
seções seguintes.

9. Principio Pascal
 A variação de pressão sofrida em um ponto de
um fluido em equilíbrio é transmitida
integralmente a todos os pontos do fluido e às
paredes que o delimita.
 Este princípio tem diversas aplicações em nosso
cotidiano. Ele está presente na prensa hidráulica,
no elevador hidráulico, no macaco hidráulico,
freios e na direção hidráulica.

10. Veja a figura
Se pressão é a razão entre força aplicada e área, e a pressão é mantida nos dois
lados desse sistema

11. Multiplicador de força
 Se quisermos que o braço levante objetos, é interessante criarmos um
multiplicador de forças, portanto a seringa maior deve ficar no braço
mecânico hidráulico.

12. Multiplicador de velocidade
 Como este braço está sobre um rolamento, portanto exige pouca força para
girá-lo, pode ser uma estratégia interessante criar um multiplicador de
velocidades. Assim o operador pode executar um giro mais veloz no braço,
portando a seringa menor deve atuar no eixo de rotação do braço mecânico
hidráulico.

13. Movimento sicrono
 Ou simplesmente podemos querer que o sistema não multiplique o valor
dessas grandezas. Se quisermos ter um movimento síncrono no "atuador de
dois dedos" podemos usar esta opção com duas seringas iguais.

14. O que o aluno poderá aprender com
esta aula
 Conceitos básicos da física e suas implicações
matemáticas;
Conceitos básicos sobre força, pressão e trabalho.
Operações básicas, razões e proporções.