Hidráulica e Pneumática

Engenharia Mecânica
5 ECTS; 2º Ano, 2º Semestre, 15,0 T + 30,0 PL + 15,0 TP + 3,50 OT

Docente(s)
- Luís António Rodrigues de Figueiredo Ferreira Pereira

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
- Introdução aos principios fundamentais inerentes aos fenómenos hidraulicos e pneumáticos.
- Apontar as vantagens dos esquemas pneumáticos e hidráulicos nas diversas aplicações.
- Identificar e caraterizar os componentes pneumáticos e hidráulicos que constituem uma rede de produção e distribuição de ar comprimido e/ou óleo.
- Interpretar a forma esquemática dos esquemas pneumáticos e hidráulicos identificando os componentes na sua forma real.
- Analisar gráficos e diagramas de fase.
- Dimensionar componentes e/ou proceder à correcta escolha dos mesmos em catálogo.
- Implementar esquemas hidráulicos ou pneumáticos.
- Conhecer técnicas de deteção e diagnóstico de avarias em sistemas hidráulicos e pneumáticos.

Programa
1. Introdução à Automação
1.1. Objectivos da Automação
1.1.1. Tipos de Automação
1.1.2. Componentes da Automação
1.1.3. Aplicações da Automação

2. Introdução aos Sistemas Digitais
2.1. Selecção entre duas únicas possibilidades - Verdadeiro e Falso
2.1.1. Estados lógicos - Digitais e Analógico
2.1.2. Tabela de Verdade
2.2. Características dos Circuitos Integrados
2.2.1. Tipos de encapsulamento do C.I.:

3. Sistemas de Numeração e Códigos
3.1. Sistema Binário
3.1.1. Conversão Binário - Decimal
3.1.2. Conversão Decimal - Binário
3.1.3. Conversão de Hexadecimal - Binário
3.1.4. Conversão Decimal - Hexadecimal
3.1.5. Conversão Binário - Hexadecimal
3.1.6. Conversão Decimal - Octal
3.1.7. Conversão Octal - Decimal
3.1.8. Conversão Octal - Binário
3.1.9. Conversão Octal - Hexadecimal
3.1.10. Conversão Binário - Octal
3.1.11. Conversão Hexadecimal - Octal
3.2. Código Gray
3.2.1. Conversão Binário - Gray
3.2.2. Conversão Gray - Binário

4. Álgebra de Boole e Circuitos Lógicos
4.1. Portas lógicas
4.1.1. Função Lógica - YES
4.1.2. Função Lógica - NOT
4.1.3. Função Lógica - AND
4.1.4. Função Lógica - OR
4.2. Simplificação de Funções
4.2.1. Lógica combinatória
4.2.2. Método analítico
4.2.3. Mapa de Karnough
4.2.4. Implementação

5. Sistemas Pneumáticos e Hidráulicos
5.1. Generalidades da Fisíca
5.2. Energia Hidráulica
5.2.1. Componentes principais em hidráulica
5.2.2. Bombas e motores hidráulicos
5.2.3. Estrutura de uma instalação hidráulica
5.3. Energia Pneumática
5.4. Central de Ar Comprimido
5.4.1. Compressor
5.4.2. Reservatório
5.4.3. Secador
5.4.4. Distribuição
5.5. Cilindros Pneumáticos
5.6. Válvulas
5.6.1. Identificação das ligações das válvulas
5.6.2. Tipos de Accionamentos das Válvulas
5.6.3. Válvulas Direccionais
5.6.4. Válvulas de Fluxo
5.6.5. Válvulas de Bloqueio
5.7. Temporizadores Pneumáticos

6. Método sequencial
6.1. Ciclos Pneumáticos - Diagramas de funcionamento
6.1.1. Etapas de Construção Diagrama de Funcionamento
6.1.2. Diagramas de funcionamento sem conflitos
6.1.3. Diagramas de funcionamento com conflitos

7. Hidráulica
7.1.1. Vantagens e desvantagens de sistemas hidráulicos
7.2. Aplicações
7.3. Fundamentos da física
7.3.1. Hidrostática
7.3.2. Hidrodinâmica
7.4. Geradores hidráulicos
7.4.1. Bombas
7.4.1.1. Bombas de engrenagens exteriores
7.4.1.2. Bombas de engrenagens interiores
7.4.1.3. Bombas de palhetas
7.4.1.4. Bombas de parafuso
7.4.1.5. Bombas de êmbolos axiais
7.4.1.6. Bombas de êmbolos radiais
7.5. Válvulas hidráulicas
7.5.1. Válvulas distribuidoras
7.5.2. Válvulas manométricas
7.5.3. Válvulas fluxométricas
7.5.4. Válvulas de retenção
7.5.5. Instalação hidráulica
7.5.6. Válvulas direccionais
7.5.6.1. Associação de válvulas direccionais em série
7.5.6.2. Associação de válvulas direccionais em paralelo
8. Manutenção em sistemas hidráulicos e pneumáticos.
9. Eletropneumática
9.1. Circuitos sequenciadores por relés.

Metodologia de avaliação
Avaliação por frequência: A avaliação por frequência é composta pela realização de trabalhos práticos ao longo das aulas, mais uma prova escrita. A componente prática tem a nota mínima de 10 valores enquanto que a componente escrita tem a nota mínima de 9 valores.


Avaliação por exame: A avaliação por exame é composta pela classificação obtida nos trabalhos práticos executados durante a frequência das aulas e uma prova escrita em qualquer época de exame. A componente prática tem a nota mínima de 10 valores enquanto que a componente escrita tem a nota mínima de 9 valores.

A nota final em cada avaliação é obtida através da média aritmética simples entre a componente prática e a componente escrita correspondente.

Bibliografia
- Fialho, A. (2004). Automação Hidráulica. (Vol. 1). (pp. 1-200). Didáctica Érica: Didáctica Érica
- Novais, J. (1997). Método Sequencial Para Automatização Electropneumática. (Vol. 1). (pp. 1-473). Fundação Calouste Gulbenkian: Fundação Calouste Gulbenkian
- Fialho, A. (2003). Automação Pneumática. (Vol. 1). (pp. 1-324). Didáctica Érica: Didáctica Érica
- Parr, A. (2011). Hydraulics and Pneumatics. UK: Butterworth-Heinemann

Método de interação
Aulas teóricas expositivas, aulas teórico-práticas e aulas de práticas laboratoriais.

Software utilizado nas aulas
FluidSim