Todos os macacos do nosso catálogo, do macaco garrafa de 2 toneladas ao cilindro de uma prensa hidráulica de 50 toneladas, funcionam pelo mesmo princípio. Entender esse princípio ajuda a escolher o macaco certo, a escrever um manual claro e a achar a causa quando um macaco não sobe ou não segura.
O princípio de Pascal em um minuto
Num recipiente fechado com líquido, a pressão é igual em todos os pontos. Empurrando um pistão pequeno você gera pressão, e essa mesma pressão age sobre cada milímetro quadrado de um pistão maior ligado a ele. Como força é pressão vezes área:
- pressão no óleo: p = F₁ ÷ A₁ (força no pistão da bomba dividida pela área dele)
- força na haste: F₂ = p × A₂ (a mesma pressão vezes a área da haste)
A força é multiplicada pela relação entre as duas áreas, A₂ ÷ A₁. O óleo torna isso prático: quase não se comprime, lubrifica as peças que se movem e veda bem contra a borracha.
Exemplo de cálculo: como 20 kg de força na mão levantam 3 toneladas
Os valores ilustram o princípio; não são as medidas de um modelo específico.
| Etapa | Valor |
|---|---|
| Pistão da bomba | Ø 10 mm, área 78,5 mm² |
| Haste | Ø 40 mm, área 1.257 mm² |
| Relação de áreas | 16:1 |
| Vantagem da alavanca | 10:1 |
| Sua mão na alavanca | 200 N (cerca de 20 kg) |
| Força no pistão da bomba | 2.000 N |
| Pressão do óleo | 2.000 ÷ 78,5 ≈ 25,5 N/mm² = 25,5 MPa (255 bar) |
| Força na haste | 25,5 × 1.257 ≈ 32.000 N, cerca de 3,3 toneladas |
Nada é de graça: o que se ganha em força se paga em distância. Com relação de 16:1, um curso de bomba de 20 mm sobe a haste 1,25 mm; para 100 mm de elevação são cerca de 80 bombeadas. Essa relação explica quase todas as diferenças entre os modelos. O macaco jacaré vence a distância com o braço de elevação e uma segunda bomba; o macaco garrafa usa o fuso de extensão para a haste não gastar bombeadas num vão vazio.
As peças de um macaco hidráulico
| Peça | O que faz | O que dá defeito |
|---|---|---|
| Reservatório | Guarda o óleo sem pressão | Nível baixo: a bomba puxa ar |
| Pistão da bomba e cilindro da bomba | Movido pela alavanca; empurra o óleo para o cilindro principal | Vedação gasta: alavanca esponjosa, força fraca |
| Válvula de retenção de entrada | Deixa o óleo passar do reservatório para a bomba quando a alavanca sobe | Sujeira sob a esfera: as bombeadas não fazem nada |
| Válvula de retenção de saída | Deixa o óleo sob pressão entrar no cilindro principal, mas não voltar | Sede vazando: o macaco desce entre as bombeadas |
| Cilindro principal e haste | O óleo empurra a haste, que carrega o peso | Cromo riscado ou vedação gasta: desce sozinho, vaza |
| Válvula de alívio | Válvula de agulha ou de esfera que devolve o óleo ao reservatório | Sujeira na sede: o macaco desce com carga |
| Válvula de sobrecarga | Abre logo acima da carga nominal | O usuário nunca deve regulá-la |
| Limitador de curso | Para a haste na extensão máxima | Impede que a haste saia |
| Fuso de extensão (macaco garrafa) | Parte rosqueada no topo da haste que fecha o vão até a carga | Estendido com carga, a rosca estraga |
O que acontece em cada bombeada
- Alavanca subindo (sucção). O pistão da bomba sobe. A válvula de saída continua fechada pela pressão sob a haste, a de entrada abre e o óleo passa do reservatório para a câmara da bomba.
- Alavanca descendo (pressão). O pistão desce. A válvula de entrada fecha, a de saída abre e o óleo vai para baixo da haste, que sobe conforme o volume bombeado dividido pela área dela.
- Segurar. Entre as bombeadas e quando você para de bombear, as duas válvulas de retenção e a de alívio estão fechadas. O óleo sob a haste fica preso e a carga fica no alto.
- Descer. Girando a válvula de alívio no sentido anti-horário, abre-se o caminho de volta para o reservatório. O peso empurra o óleo de volta; pouca abertura desce devagar, muita abertura desce rápido.
- Sobrecarga. Se alguém tentar levantar mais que a capacidade, a pressão chega à regulagem da válvula de sobrecarga, ela abre e as bombeadas só fazem o óleo circular. A norma europeia EN 1494 e a norte-americana ASME PASE tratam dessa proteção.
Como funciona o macaco tipo garrafa
No macaco garrafa, o reservatório envolve o cilindro principal como as paredes de uma garrafa, a bomba fica ao lado e a haste sobe em linha reta. Como a força vai direto para a haste, o macaco garrafa é muito forte para o tamanho: nosso modelo de 20 toneladas da série T204 pesa 10 kg.
O limite é o curso. A haste só sai o quanto o cilindro mede, por isso o macaco garrafa tem:
- um fuso de extensão no topo da haste (60 mm no T204 de 20 toneladas) para chegar ao ponto de elevação antes de bombear;
- como opção, uma haste telescópica de dois estágios para subir mais a partir de uma altura inicial parecida: nosso modelo de dois estágios de 20 toneladas eleva 285 mm na hidráulica, contra 145 mm do modelo de um estágio.
Um macaco garrafa comum só trabalha em pé, porque a bomba puxa o óleo do fundo do reservatório.
Como funciona o macaco jacaré
O macaco jacaré deita uma unidade hidráulica parecida dentro de um chassi baixo de aço ou alumínio. A haste empurra uma alavanca curta na base de um braço longo, e o apoio na ponta do braço percorre uma distância muito maior que a própria haste. É assim que o nosso modelo de oficina de 3 toneladas vai de 135 a 495 mm, uma faixa muito maior que a de um macaco garrafa da mesma capacidade.
Essa geometria tem duas consequências:
- O apoio sobe fazendo um arco, por isso o macaco rola um pouco sobre as rodas ao levantar. É de propósito: nunca trave as rodas de um macaco jacaré enquanto ele levanta.
- Os macacos de bomba dupla (elevação rápida) têm um segundo pistão, maior, que movimenta mais óleo por bombeada até o apoio encostar no veículo. Com carga, continua o pistão pequeno. Economiza bombeadas, não muda a capacidade.
Na maioria dos macacos jacaré, a válvula de alívio abre e fecha girando a alavanca, então ninguém precisa pôr a mão embaixo do veículo.
Macacos hidropneumáticos
Os macacos hidropneumáticos mantêm o mesmo circuito hidráulico e acionam a bomba com um motor a ar, no lugar da alavanca ou junto com ela. O ar do compressor move uma bomba pequena e rápida; os nossos macacos garrafa pneumáticos trabalham com 8 a 12 bar e mantêm uma bomba manual de reserva. São usados onde se levantam eixos pesados o dia inteiro: borracharias de caminhão, garagens de ônibus e frotas.
Por que o macaco não substitui o cavalete
Cada vedação e cada sede de válvula do macaco segura óleo a alta pressão. Um grão de sujeira na válvula de alívio, um pouco de ar ou uma vedação de haste gasta deixam a carga descer, e uma carga lateral ou um impacto podem danificar o macaco. A norma europeia EN 1494 só permite trabalhar sob uma carga levantada se ela estiver presa por outros meios, e todo manual diz o mesmo: o macaco levanta, o cavalete automotivo segura. Onde colocar os cavaletes está no nosso guia de cavaletes.
O que isso significa na hora de comprar
A física é a mesma em qualquer macaco. A diferença entre um que dura e um que volta na garantia está nos detalhes:
- uma válvula de sobrecarga regulada e lacrada na fábrica;
- uma haste cromada num cilindro brunido, para as vedações correrem numa superfície lisa;
- vedações para alta pressão, com kits de vedação disponíveis para a manutenção;
- um grau de óleo informado e um abastecimento limpo (veja o nosso guia de óleo para macaco);
- um teste de pressão em cada peça antes de embalar.
Esses pontos estão na nossa própria ficha de teste. Veja-os nos nossos macacos hidráulicos, macacos jacaré e macacos hidropneumáticos (em inglês).