Conteúdo

Introdução

Uma Breve História dos Sistemas Hidráulicos

Capítulo 10

Conclusão

 

Introdução

A tecnologia hidráulica é amplamente utilizada em uma ampla gama de aplicações de elevação em muitas indústrias. Estes podem incluir: Caminhões, mineração, construção de estradas, agricultura, automotivo e aeroespacial, apenas para citar alguns.

Ao aplicar uma pequena quantidade de força, um sistema hidráulico pode desenvolver uma pressão superior a 10,000 psi. Isso ajuda a levantar cargas pesadas e realizar tarefas árduas a um custo acessível.

Neste eBook do pacote de energia hidráulica, abordarei todos os aspectos vitais sobre esses sistemas. Discutirei os princípios de trabalho, componentes, aplicações, solução de problemas, processo de fabricação, inspeção de qualidade, custo e o futuro da tecnologia de energia hidráulica.

Seja você um iniciante ou um especialista, este eBook foi desenvolvido para fornecer informações abrangentes e fáceis de entender sobre a tecnologia do pacote de energia hidráulica.

Antes de discutir os principais componentes das unidades hidráulicas, vamos ter uma visão geral rápida sobre a história da tecnologia hidráulica.

Uma Breve História dos Sistemas Hidráulicos

A história dos sistemas hidráulicos remonta a 1646, quando Refogar Pascal realizou o primeiro experimento hidrostático.
Ele usou um barril de Pascal para investigar o efeito de uma força aplicada em um ponto do fluido e como ela é transmitida para as outras seções dentro de um sistema fechado. O resultado de seus experimentos resultou em uma lei/princípio científico chamado Lei de Pascal ou Princípio de Pascal.

Explicarei mais sobre a Lei/Princípios de Pascal mais adiante neste e-book do pacote de energia hidráulica.

Por 1795, José Bramah, um mecânico britânico colocou em prática a Lei de Pascal desenvolvendo a primeira prensa hidráulica. A prensa hidráulica era conhecida como Imprensa Brama.

Desde então, uma série de máquinas firmes, equipamentos industriais, reboques, macacos, etc. foram desenvolvidos para facilitar vários processos industriais. Tome por exemplo,Tratores Ferguson e conjuntos de energia hidráulica.

Em suma, a tecnologia hidráulica revolucionou o mundo. Dependemos dele em muitas aplicações, assim como o sistemas pneumáticos.

Para o escopo deste eBook, limitarei todas as discussões aos conjuntos de energia hidráulica.

Capítulo 1

O que é um Pacote de Energia Hidráulica?

Neste capítulo, vou me concentrar em quatro aspectos fundamentais:

  • Definição de pacotes de energia hidráulica
  • Tipos de pacotes de energia hidráulica
  • Funções dos pacotes de energia hidráulica
  • Aplicações de pacotes de energia

Basicamente, este capítulo lhe dará uma visão clara do que são esses pacotes de energia. Ele se concentrará nos elementos básicos que os distinguem de outros acessórios e equipamentos hidráulicos.

Então, vamos começar definindo o que é esse equipamento:

1.1 Definição do Pacote de Energia Hidráulica

Uma unidade de bomba hidráulica (HPUs) é um arranjo de componentes interconectados que controlam a energia hidráulica. É um componente integral na maioria dos sistemas hidráulicos.

Uma seção de um pacote de energia hidráulica. Fonte da imagem - Hidráulica de destino

A hidráulico sistema é qualquer componente que usa um fluido para gerar e transmitir energia de um ponto a outro dentro do sistema fechado. Essa força pode ser na forma de movimento linear, força ou movimento rotativo.
Isso é baseado nas Leis de Pascal. Não se preocupe, você entenderá como essa lei funciona quando eu estiver discutindo o princípio de funcionamento desses pacotes de energia.
Portanto, sempre que você se refere a unidades hidráulicas, trata-se basicamente de um sistema que gera pressão ou força com base nos aspectos fundamentais acima. Você pode usá-los em aplicações que exigem levantamento pesado e sistemático.

Um mini pacote de energia hidráulica totalmente montado

Às vezes, as unidades de bomba hidráulica também podem ser referidas como conjuntos de energia hidráulica, unidades de pacote de energia hidráulica ou unidades de energia hidráulica. Todos eles se referem ao mesmo componente. Para gerar, transmitir, distribuir e controlar essa energia, a HPU utiliza diferentes componentes hidráulicos.

Componentes do pacote de energia hidráulica

Eles incluem:

  • Motores elétricos ou diesel
  • válvulas hidráulicas
  • Reservatórios
  • Bombas de engrenagem hidráulica/li>
  • Filtros de sucção
  • Respiros de ar para enchimento de óleo em reservatórios hidráulicos
  • Blocos coletores centrais
  • Sistemas de controle elétrico, como botões remotos e remoto sem fio

São essas partes que são interligadas para formar uma unidade de energia elétrica, ou seja, um único componente. Outras unidades de energia podem ter mais componentes dependendo da complexidade do projeto.

Você aprenderá mais sobre esses componentes no Capítulo três.

Por exemplo, uma pequena unidade de energia hidráulica pode ter menos componentes em comparação com os das indústrias de levantamento pesado.
Além disso, dependerá do projeto da unidade de energia hidráulica. Você aprenderá sobre o processo de projeto no Capítulo 2 e o processo de fabricação no Capítulo 7.
Hoje, usamos pacotes de energia em uma ampla gama de aplicações, tanto em nossas vidas diárias quanto em vários processos de fabricação. Isso se deve principalmente a:

  • Eficiência de custos
  • Alta densidade de transição de energia
  • Confiabilidade e segurança
  • Flexibilidade no design

Por exemplo, tenho certeza que você já viu um pequeno macaco hidráulico que levanta caminhões pesados. Eles usam uma pequena quantidade de fluido hidráulico para transmitir uma enorme quantidade de força, suficiente para levantar o caminhão.

Um trator usa tecnologia hidráulica para esvaziar o conteúdo em seu trailer

Mesmo os grandes ônibus e carretas usam sistemas hidráulicos em seus sistemas de freio. Com tudo isso em mente, podemos avançar na classificação dos tipos de power packs existentes no mercado.

1.2 Tipo de Pacote de Energia Hidráulica

Existem muitos tipos de unidades hidráulicas no mercado. Como você perceberá mais adiante neste eBook do conjunto de potência hidráulica, a classificação pode depender da construção, função e tamanho do conjunto de potência.

Vamos começar com:

Tipo de Power Packs com base na construção/design

Primeiro, quero observar que o projeto de construção determinará a função primária do sistema hidráulico.
De maneira geral, nesta seção, apresentarei duas categorias principais:

  • Unidade hidráulica de ação simples
  • Unidade hidráulica de dupla ação

Vou elaborar mais sobre suas funções neste capítulo, seção 1.3, mas, antes disso, vamos ter uma rápida visão geral dos cilindros hidráulicos de simples e dupla ação.
Cilindros hidráulicos de simples ação

In hidráulico de simples ação cilindros, o fluido hidráulico atua em apenas uma extremidade do pistão. Portanto, para empurrar o pistão de volta à sua posição original (retração), o cilindro utiliza ar comprimido, mola mecânica, volante ou carga gravitacional.

Uma ilustração de um cilindro hidráulico de ação simples. Fonte da imagem – SlidePlayer

Cilindros hidráulicos de dupla ação

A poder de dupla ação unidade de embalagem é onde os fluidos hidráulicos de trabalho atuam alternadamente nas duas extremidades do pistão. Ou seja, ele usa a potência hidráulica para estender e retrair o pistão.

Uma ilustração do sistema hidráulico de dupla ação. Fonte da imagem – BillaVista.

Você pode aprender mais sobre cilindros hidráulicos de ação simples e dupla neste vídeo, cortesia dos Vídeos de aprendizado de simulação de tecnologia de engenharia.

Tipo de Power Packs com base nos aplicativos principais

Este é um critério de classificação comum onde você pode descrever um equipamento específico com base na natureza de sua aplicação.

Novamente, você aprenderá mais sobre isso enquanto discuto as aplicações específicas dos conjuntos de energia hidráulica neste Capítulo 1, seção 1.4.

Vou listar todos os usos possíveis de todos esses sistemas hidráulicos.

Tipos de Power Packs com base no tamanho

Na maioria dos casos, descrever este equipamento hidráulico com base em seu tamanho ou capacidade é um fenômeno comum. Basicamente, os critérios de classificação descrevem várias especificações de desempenho.

As principais especificações de desempenho comuns incluem:

  • Quociente de vazão
  • Pressão de trabalho
  • Volume do tanque
  • Potência do motor elétrico
  • Tipo de fluido, ou seja, óleo mineral HL ou HLP

Para o escopo deste eBook de unidade de energia hidráulica, vou me concentrar em quatro critérios principais:

1) Unidades de Micro Power Pack

Os conjuntos de potência Micro hidráulica são adequados para aplicações onde o espaço é limitado. Eles são portáteis devido ao seu pequeno tamanho.

Um pacote de energia micro-hidráulica

Eles são compactos em tamanho e estão disponíveis como ação simples ou dupla. Devido à sua flexibilidade, você pode operá-los em ação simples ou dupla sem necessariamente ter uma válvula de controle solenoide.

Tudo que você precisa fazer é inverter o movimento do motor. Esses micro pacotes de energia possuem válvulas de alívio de pressão duplas, oferecendo opções de controle separadas.

Além disso, uma válvula de retenção dupla reduz os efeitos do ruído e da pressão induzida. A capacidade do tanque pode variar entre 0.1 a 3 litros.

Para acionar as bombas hidráulicas, a unidade de potência micro-hidráulica usa motores DC de 150 a 800 watts.

Lembre-se, todas essas especificações podem variar dependendo do fabricante.

2) Unidades de Mini Power Pack

A vida do mini pacotes de energia hidraulica são adequados para aplicações de mobilidade. Eles são um pouco maiores que o micro unidades de pacote de energia.

Para esses pacotes de energia hidráulica, o espaço nunca é um problema.

Um mini pacote de energia hidráulica

Devido ao seu tamanho, eles também são chamados de pequenas unidades de energia hidráulica ou pequenas unidades de energia hidráulica.

Estão disponíveis em diferentes configurações, como montagem horizontal ou vertical, com capacidade do tanque reservatório variando entre 0.8 e 30 litros. Ele usa um motor DC de 0.8kW a 4.0kW, ou motor AC de 0.75kW a 7.5kW. A tensão dos motores DC é DC 12V/24V ou DC36v/48v, e a tensão dos motores AC é AC 110V/220V/230V/380V/415V.

Com o avanço da tecnologia, existem unidades hidráulicas portáteis que vêm com opções de controle remoto.

3) Unidades de Pacote de Energia Hidráulica Padrão

As unidades do pacote de energia hidráulica padrão são projetadas para operações na planta. Eles são usados ​​principalmente para aplicações industriais.

Esses pacotes de energia hidráulica criam uma enorme potência e altas taxas de fluxo. Eles podem lidar com cargas pesadas por um longo período de tempo.

Um pacote de energia hidráulica padrão

A capacidade do tanque é de cerca de 180 litros, com vazão de cerca de 100 litros/minuto. Na maioria dos casos, você descobrirá que a maioria dos conjuntos de energia hidráulica padrão tem uma classificação de motor de cerca de 30 kW.

4) Estações de Unidades Hidráulicas

As Centrais Hidráulicas são projetadas para aplicações específicas. Estes podem incluir aplicações de tratamento de esgoto, construção e mineração, apenas para citar alguns.

Uma central hidráulica

Principalmente, eles estão disponíveis em projetos personalizados para atender aos requisitos específicos de qualquer aplicação exclusiva.

Em linhas gerais, esses são os principais tipos de unidades hidráulicas disponíveis no mercado. Como você pode ver, à medida que os tamanhos aumentam, sua capacidade e potência também aumentam.

Em seguida, quero apresentar a você as várias funções dos conjuntos de energia hidráulica. Isso facilitará a compreensão do que você aprenderá no Capítulo 2 deste e-book.

1.3 Função do Pacote de Energia Hidráulica

Nesta seção, você aprenderá como funcionam as unidades hidráulicas de ação simples e dupla ação. Geralmente, a principal diferença entre os dois é a força que move o pistão de uma extremidade do cilindro para a outra.

Aqui está tudo o que você precisa saber sobre:

1.3.1 Unidade Hidráulica de Ação Simples

Em um cilindro hidráulico de ação simples, o fluido hidráulico entra no cilindro apenas em uma direção. Como resultado, ele empurra o pistão para o lado oposto do cilindro hidráulico.

O pistão sendo empurrado para a extremidade do cilindro pelo fluido hidráulico

Para retornar o pistão à sua posição original, deve haver uma intervenção externa, ou seja, uma força que empurre o pistão para sua posição inicial. Esta força pode ser na forma de tensão da mola, gravidade ou ar comprimido.

Então, supondo que seu cilindro de ação simples tenha uma mola de um lado, você deve esperar;
Quando o fluido hidráulico entra no cilindro, ele exercerá pressão sobre a cabeça do pistão, empurrando-a na direção oposta. Como resultado, a mola será comprimida entre o lado oposto do pistão e o cilindro.

Durante o processo de retração, a válvula de retenção de peso do cilindro (válvula de liberação solenoide) é aberta, liberando a pressão devido ao fluido hidráulico. Como resultado, a tensão da mola (devido à compressão) forçará o pistão de volta à sua posição original, empurrando o fluido hidráulico de volta ao reservatório.

A mola exerce pressão à medida que os fluidos hidráulicos saem do cilindro, retornando o pistão à sua posição original

Normalmente, você descobrirá que este sistema de atuador hidráulico de ação simples é equipado com apenas um tubo de mangueira hidráulica, ou seja, um tubo de conexão de óleo.

Eles são comuns em aplicações onde o peso, a gravidade ou outra força externa está disponível para empurrar o cilindro na direção oposta à do fluido hidráulico.

Portanto, é apenas uma unidade de energia de ação única que pode operar esses sistemas. Os conjuntos de potência de ação simples são a escolha perfeita para reboques basculantes, aplicações basculantes, elevadores hidráulicos, etc.

Um pacote de energia hidráulica de ação única

Uma unidade de potência hidráulica de ação simples pode, assim, atingir a “energia para cima, gravidade para baixo” necessária para operar qualquer cilindro de ação simples.

Esses acessórios são populares, pois podem ser montados em qualquer direção, além de serem baratos em comparação com os cilindros de dupla ação.

1.3.2 Conjunto de Energia Hidráulica de Dupla Ação

Em primeiro lugar, vou explicar-lhe como um cilindro hidráulico de dupla ação trabalho. São sistemas onde os fluidos hidráulicos atuam de forma intercambiável em ambas as extremidades do pistão.

Primeiro curso do cilindro de dupla ação – cilindro de abertura

Ao contrário dos cilindros hidráulicos de ação simples, que atingem “ligar, forçar a gravidade”, um cilindro hidráulico de dupla ação atinge um “ligar, desligar”.

Como você pode ver na imagem acima, esses sistemas são projetados com dois tubos de mangueira de fluido hidráulico, levando o fluido para dentro e para fora das extremidades do cilindro hidráulico.

Uma mudança na válvula de controle direcional inicia o segundo cilindro de fechamento do curso

Em algumas aplicações, como limpa-neves e prensas hidráulicas, os sistemas hidráulicos de dupla ação são a escolha perfeita pelas seguintes razões.

Em primeiro lugar, você não precisa se preocupar com a existência de força suficiente para retornar o pistão à sua posição original. O fluido hidráulico de pressão fará isso automaticamente para você.

Em segundo lugar, eles têm um pequeno reservatório hidráulico. Portanto, eles são uma escolha perfeita onde o espaço disponível é limitado.

Em terceiro lugar, a corrosão é reduzida, pois a haste é lubrificada pelo fluido que flui em ambas as extremidades do cilindro hidráulico. Isso reduz a possibilidade de desgaste.

Além destes, os cilindros de dupla ação estão prontamente disponíveis. Assim, até mesmo obter as peças de reposição é mais fácil em comparação com a ação simples.

Portanto, quando você tem um sistema hidráulico desse tipo, sua única opção é escolher um pacote de energia hidráulica de dupla ação. São os únicos acessórios que podem acionar um sistema de cilindros de dupla ação.

Unidade hidráulica de dupla ação

Dependendo das especificações de seus sistemas, você pode escolher entre uma ampla gama de unidades hidráulicas de dupla ação com as especificações certas.

Além das unidades de potência de dupla ação e unidades de potência de ação simples, existem certas aplicações complexas que podem exigir sistemas avançados.

Em breve terei uma visão geral rápida de tais sistemas.

1.3.3 Outros

Como afirmei anteriormente, estas são unidades de potência que combinam as funções de simples e dupla ação. Isso resulta em um mecanismo de acionamento mais complexo e é comum em aplicações especializadas.

Um bom exemplo são as estações de unidades hidráulicas. Devido aos complexos requisitos de desempenho, você não pode confiar em um pacote de energia de ação simples ou em um pacote de energia de dupla ação sozinho.

Eles são projetados de forma que a direção ou mecanismo de acionamento possa atender à necessidade prática de uma aplicação específica.

Agora que você conhece todos os tipos básicos de unidades hidráulicas e como elas funcionam, podemos nos concentrar nas aplicações específicas desses sistemas.

É claro que no Capítulo 2, você aprenderá mais sobre como funciona uma energia hidráulica e como criá-la da maneira mais eficaz.

Também envolverá cálculos simples.

Mas antes disso, vamos nos concentrar em:

1.4 Aplicação do Pacote de Energia Hidráulica

Esteja você trabalhando em uma fazenda, indústria ou qualquer processo de fabricação, existem algumas cargas que você não pode levantar sem a ajuda de uma máquina.

Por exemplo, levantar motores pesados, feno ou descarregar caminhões.

Como eu disse nas seções anteriores, você perceberá que os sistemas hidráulicos fornecem uma solução perfeita para esse problema.

Para alimentar e controlar esses sistemas hidráulicos, precisamos de unidades de energia hidráulica e miniconjuntos de energia.

Tenho certeza que você já viu carretas de despejo ou caminhões de lixo carregando e descarregando itens enquanto o processo está sendo controlado por um controle remoto sem fio controle ou pressionando um botão/interruptor.

Isso é exatamente o que uma unidade de pacote de energia faz. Auxilia no transporte, elevação e distribuição de equipamentos pesados ​​com auxílio de um sistema hidráulico.

De fato, usamos a tecnologia hidráulica em muitas indústrias, como agricultura, automotiva, indústrias de manufatura, coleta de lixo, hidráulica móvel, etc.

Deixe-me levá-lo através de uma visão geral rápida de algumas aplicações práticas dos conjuntos de energia hidráulica:

1.4.1 Equipamento Agrícola

Os agricultores precisam carregar e descarregar máquinas agrícolas, acessórios e recursos em seus caminhões. Alguns desses itens são tão pesados ​​que você não pode levantá-los sem a ajuda de uma poderosa máquina hidráulica.

Isto torna poder hidráulico as máquinas mais adequadas para este trabalho. Aqui estão as aplicações comuns de pacotes de energia hidráulica:

1) Camas de Fardos e Carregadores de Fardos

Um fardo de feno é pesado e enorme, portanto, você precisa de uma máquina robusta que possa lidar com a tarefa. Esta é a principal razão pela qual os agricultores compram camas de fardos para picapes, equipadas com um elevador de fardos de feno.

Um agricultor usa um pacote de energia hidráulica para levantar um fardo de feno

Na maioria dos casos, as bancadas de fardos possuem uma unidade hidráulica de dupla ação para enfardar a palha. Lembre-se, esses conjuntos de energia hidráulica são compatíveis apenas com equipamentos de elevação hidráulica de dupla ação.

2) Trator

Um trator é um exemplo de maquinário agrícola que utiliza sistemas hidráulicos. Um olhar mais atento ao melhores tratores agrícolas indica um uso extensivo de várias unidades do pacote de energia.

Agricultores ou operadores de tratores usam pacotes de energia hidráulica para operar ou controlar outras peças, como elevadores hidráulicos de tratores, elevadores hidráulicos de estrume, reboque agrícola, soprador de neve ou escavadeira.

Um trator agrícola levantando um reboque usando um sistema hidráulico

Como você pode ver no exemplo acima, você precisa de um pequeno sistema hidráulico poderoso para levantar equipamentos pesados.
Geralmente, os sistemas hidráulicos do trator vêm em uma ampla gama de configurações e designs. Por exemplo, uma unidade hidráulica John Deere HP20 pode ser diferente daquela dos tratores New Holland.

1.4.2 automação

A vida do automação nas indústrias e fábricas dependem hidráulico atuadores. Além disso, o desenvolvimento de equipamentos controlados remotamente melhorou ainda mais a produtividade e otimizou o desempenho e a produção.

Vários fabricantes estão agora adotando sistemas controlados sem fio, como um remoto sem fio do reboque de despejo.

Com uma unidade de energia hidráulica automatizada, você pode controlar todos os sistemas nas indústrias de fabricação de aço, embalagens de alimentos, produtos químicos e máquinas-ferramenta.

Um exemplo de um sistema hidráulico automatizado é o:

1) Sistema de guiamento de tiras hidráulicas

As unidades hidráulicas são a escolha perfeita para os sistemas hidráulicos de guiamento de tiras. Isso ocorre porque esse equipamento requer um movimento consistente e constante que você só pode conseguir usando um pequeno sistema hidráulico.

Um sistema de guiamento de tiras hidráulico. Fonte da imagem – MAXCESS

Com a ajuda de pacotes de energia hidráulica, os fabricantes podem controlar os processos de tratamento e manuseio de materiais. Isso evita danos e produção de formas inconsistentes.

1.4.3 Equipamento de Construção

O trabalho de construção envolve o levantamento de cargas pesadas por longas distâncias, além da movimentação de acessórios de construção. Quer você esteja em obras de construção civil ou rodoviária, você precisa de um equipamento que seja confiável, confiável e econômico.

Tenho certeza de que você já viu a maioria das escavadeiras e guindastes contando com sistemas hidráulicos para lidar com a maioria dessas tarefas pesadas. Estes incluem detonação de rochas, transporte de concreto, mistura de areia, etc.
Um bom exemplo aqui é:

1) Fabricação de pré-moldados

Em vários processos de construção, usamos concreto pré-moldado uma vez que é rentável, mais rápido e fácil de usar. Para conseguir isso, você precisa de vários acessórios, como baldes hidráulicos e compressores.

Um sistema hidráulico de concretagem

Para conduzir o concreto nas cestas de concreto, você precisará de uma unidade hidráulica de dupla ação, especialmente aquelas com válvulas solenoides de quatro vias e três posições. Além disso, para compactar o concreto em moldes reutilizáveis, você precisará de compressores hidráulicos.

Em suma, todas essas máquinas de fundição para elementos pré-moldados devem ser controladas com precisão para alcançar o resultado desejado. Isso torna as unidades hidráulicas de controle remoto uma opção melhor.

1.4.4 Elevação Hidráulica

Para tornar os transportes e as instalações domésticas acessíveis aos deficientes, estão equipados com elevadores hidráulicos. Esses elevadores também são instalados em prédios residenciais, ônibus, vans, etc.
Esses incluem;

1) Desativar Elevadores e Elevadores de Cadeira de Rodas

Um elevador hidráulico para cadeira de rodas é um acessório essencial. Você pode encaixá-los em elevadores residenciais ou vans.

Eles tornam possível e mais fácil para pessoas em cadeiras de rodas acessar essas instalações por conta própria.

Uma van para deficientes

Para tornar esse movimento mais conveniente, são instalados miniconjuntos de energia hidráulica para ajudar a acionar o elevador de desativação ou as vans de elevador de cadeira de rodas.

Um elevador projetado para deficientes

Lembre-se, em alguns estados, a instalação de elevadores hidráulicos para deficientes é um ato imposto por várias leis. Um bom exemplo é o American with Disabilities Act de 1990.

Outro acessório essencial é o:

2) Elevador da porta traseira

A vida do elevador da bagageira, também chamado de nivelador de doca, é um acessório de elevação hidráulico instalado na maioria das vans/caminhões que transportam e descarregam cargas pesadas. Eles são projetados principalmente para lidar com o processo de manuseio de materiais. Um bom exemplo é o elevador de coleta para caminhões.

Um caminhão equipado com um elevador de porta traseira

Esses portões de empilhadeira podem usar unidades hidráulicas de controle manual ou remoto. Com isso, você pode facilmente levantar ou abaixar as comportas do caminhão, carregando e descarregando o caminhão facilmente.

Um elevador de porta traseira é instalado principalmente na maioria dos caminhões usados ​​para grandes entregas, como empresas de manufatura que fornecem mercadorias e produtos.
Em garagens e CBDs onde o espaço de estacionamento é limitado, um sistema de estacionamento com economia de espaço é sempre a melhor alternativa.

3) Elevador de carro; Sistema de estacionamento

Carros pesados ​​assim, não podemos levantá-los sem a ajuda de uma máquina. A única máquina econômica em que você confia aqui é um sistema hidráulico de elevação de carro.

Ao pressionar um botão ou aplicar uma pequena magnitude de força, você pode levantar um carro que pesa mais de 2 toneladas.

Este sistemas de estacionamento são projetados na forma de um elevador ou pilhas. Ou seja, uma vez que um carro é conduzido até a plataforma elevatória, o sistema de estacionamento automatizado levanta o carro e o coloca em sua “ranhura ou prateleira”.

Um sistema de estacionamento hidráulico

A garagem automatizada utiliza um unidade de potência hidráulica para mover o veículo de e para a prateleira de estacionamento. Este é um sistema de gerenciamento de estacionamento com economia de espaço que está sendo adotado na maioria dos países desenvolvidos. Outra aplicação comum de conjuntos de energia hidráulica é:

4) Elevador da Plataforma Tesoura

Este é um acessório essencial que os mecânicos precisam em sua rotina diária. Por exemplo, existem veículos com uma folga muito pequena, tornando quase impossível fazer qualquer trabalho de manutenção.

Em tais situações, você precisa de empilhadeira, mesa de elevação hidráulica ou plataformas de trabalho aéreo. Este é basicamente um mesa elevatória, que usa um mecanismo de tesoura, abaixe ou levante cargas pesadas.

Uma mesa elevatória tipo tesoura hidráulica tem os seguintes componentes principais:

  • Plataforma
  • Base, pernas de tesoura
  • Cilindro hidráulico
  • Sistema de Unidades de Energia Hidráulica
  • Componentes elétricos

Para alimentar o movimento desses elevadores hidráulicos, usamos mini conjuntos de energia hidráulica. Portanto, pressionando um botão, a plataforma da tesoura levanta automaticamente o peso.

Uma mesa elevatória de tesoura hidráulica

A plataforma Scissor tem um princípio de funcionamento simples, portanto, você não precisa passar por nenhum treinamento especializado para operar um.

5) Elevadores Hidráulicos: Engrenagens basculantes sob o piso; Elevação de Mercadorias

Elevadores hidráulicos use conjuntos de energia hidráulica para controlar seu movimento para cima e para baixo nos prédios altos – com cerca de cinco a seis andares de altura. Eles estão disponíveis em diferentes opções com uma ampla componentes do elevador hidráulico, dependendo da complexidade de seu projeto.

Os diferentes tipos de elevadores hidráulicos

Os proprietários de edifícios podem escolher entre os seguintes elevadores hidráulicos:

  • Elevador hidráulico furado
  • Elevador hidráulico sem furos
  • Elevador hidráulico com corda

Os sistemas de elevadores hidráulicos são comuns na maioria das aplicações, pois são mais baratos que as unidades de tração, sem necessidade de reforço e segurança. Geralmente, esses elevadores hidráulicos facilitam a movimentação de diferentes andares em edifícios altos, bem como o transporte de cargas pesadas.

6) Niveladores Hidráulicos de Doca

Docas de carga hidráulica, desempenha um papel fundamental em qualquer atividade de transporte quando se trata de carga e descarga de produtos. Eles melhoram a eficiência da transferência do produto.
Com a ajuda de conjuntos de energia hidráulica, você pode facilmente carregar e descarregar itens pressionando um botão ou usando um sistema de controle remoto.

Um nivelador de doca hidráulico

Este acessório ajuda a atingir o nível desejado de doca ou caminhão, tornando o processo de carga e descarga mais rápido.

Um equipamento de doca de carregamento hidráulico completo pode ter as seguintes peças principais: pára-choques, nivelador de doca, elevador de doca, vedações de doca, trava de doca, luz de doca, luz indicadora e software de doca de carga.

Além destes, outra aplicação chave de um pacote de energia hidráulica é:

1.4.5 Processo Industrial

O processo de fabricação industrial envolve o levantamento e o transporte de uma ampla gama de equipamentos e acessórios. Alguns produtos não são apenas pesados, mas também frágeis, exigindo assim um mecanismo de elevação consistente e estável.

Isso torna os sistemas hidráulicos a escolha perfeita para essas aplicações, especialmente aquelas que usam energia hidráulica para controlar o movimento.

Um bom exemplo é o transportador de elevador hidráulico ou transportador de elevador hidráulico.

Um sistema de transporte hidráulico

Geralmente, sistema de transporte hidráulico é um equipamento robusto que pode ser usado mesmo em situações em que a carga deve corresponder a diferentes correias transportadoras.

Com transportadores hidráulicos, você não precisa de mão de obra para transportar cargas de um lugar para o lugar mais alto. Portanto, aumenta a eficiência do processo de manuseio de materiais, reduz a necessidade de mão de obra, protege os itens contra impactos e reduz gastos desnecessários.

1.4.6 Máquinas de Processamento de Alimentos

A indústria alimentícia e de processamento também se beneficiou da tecnologia hidráulica. Um grande número de máquinas usa acionamento hidráulico de pistão.

Algumas dessas máquinas incluem:

1) Máquinas de Processamento de Carne

Essas máquinas tornaram-se populares no passado recente, especialmente com a crescente demanda por carne processada. Estes incluem: moedor de carne, picador de carne e mistura de carne, moedor de carne congelada e máquinas de enchimento de salsicha.

Em todas essas máquinas, você precisará de uma unidade de pacto de poder para controlar sua operação.

2) Máquinas de Processamento de Frutos do Mar

O processamento de frutos do mar requer máquinas higiênicas e confiáveis ​​para evitar perdas desnecessárias. Ao longo dos anos, as máquinas hidráulicas garantiram muito sucesso e processamento de frutos do mar de alta qualidade.
Exemplos de máquinas hidráulicas de processamento de frutos do mar incluem compactador de frutos do mar e máquina de embalagem de mariscos, máquinas de pesagem de várias cabeças, limpador de bóias, etc.

1.4.7 Hidráulica Móvel

Um grande número de sistemas hidráulicos móveis usa unidades micro power pack ou unidades mini power pack. Isso se deve ao seu pequeno tamanho. Exemplos de hidráulica móvel incluem o seguinte:

1) Macaco Hidráulico

Existe uma vasta gama de macacos hidráulicos para diferentes aplicações e tamanhos. Se você possui um carro, motocicleta ou barco, precisará de um macaco hidráulico de garrafa ou de um macaco hidráulico de piso.

Eles estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos e formas. Esses sistemas de macacos hidráulicos são equipados com unidades de potência apropriadas para levantar pesos pesados ​​mais rapidamente.

Usando o macaco hidráulico (perna do reboque) para levantar um reboque

Com o avanço da tecnologia, você encontra macacos hidráulicos automáticos. Ou seja, você usará um controle remoto para levantar o peso.

2) Kit de cama de armazenamento hidráulico

A cama com armazenamento hidráulico função dá-lhe a capacidade de levantar a roupa de cama e usar o espaço abaixo para armazenar outros itens. Você não precisa carregar tanto peso.

Uma cama com um espaço de armazenamento hidráulico

O bom é que alguns leitos de armazenamento possuem unidades de energia hidráulica. Isso torna mais fácil levantar a roupa de cama pressionando um botão ou usando um controle remoto.

Na verdade, a cama de armazenamento com elevador hidráulico é comum na maioria das casas devido ao espaço extra que você pode usar para guardar seus objetos de valor com segurança.

1.4.8 Maquinário do Moinho

A fresagem é um processo de fabricação comum. Seja em uma indústria de papel ou metal, você precisará de uma máquina hidráulica para produzir o item desejado.
Tomemos por exemplo;

1) Máquinas para fábricas de papel

Várias máquinas de fabricação de papel usam sistemas hidráulicos para processar madeira em produtos acabados (papel). Mesmo as fábricas de papel que reciclam papéis usados ​​ainda dependem do mecanismo hidráulico.

Isto é atribuído à sua capacidade de reduzir o desperdício, alcançar a flexibilidade desejada e a capacidade de adaptá-los às necessidades do mercado.

Uma máquina de fábrica de papel

Com a ajuda de centrais hidráulicas, eles podem integrar sistemas inteligentes de controle de eixos para obter a melhor celulose e papéis. Isso permite a automação de todo o processo, reduzindo a operacionalidade e maximizando os lucros.

Uma máquina de moagem de papel com unidade hidráulica de ação simples e dupla

Além disso, a laminação de papel também é uma prática comum em processos de fabricação modernos. Para obter o melhor resultado, a máquina de laminação de filme requer um movimento preciso e consistente, tornando os sistemas hidráulicos a melhor opção.

2) Máquinas de Laminação

Formar metal requer muita energia e força. Não importa se você está usando uma máquina de laminação de aço a frio ou a quente.

Para obter formas e designs consistentes durante o processo de laminação da siderúrgica, você precisa de um pacote de energia hidráulica. Isso o ajudará a controlar tanto o sistema de alimentação de matéria-prima quanto a fresadora.

Fresadora de laminação

Além disso, você pode usar os sistemas hidráulicos, tanto para fresadora vertical quanto para fresadora horizontal.

1.4.9 Máquinas-ferramentas

As máquinas-ferramentas hidráulicas facilitam o trabalho reduzindo a quantidade de força real que você usa para executar determinadas tarefas. Uma dessas ferramentas é o chave de torque hidráulica.

Chave de torque hidráulica

Você pode usar esta ferramenta hidráulica para apertar ou soltar porcas. O bom da chave hidráulica é que você aplica apenas uma quantidade predeterminada de torque.

Isso garante que as roscas do parafuso e da porca não sejam danificadas devido ao aperto excessivo.

Alternativamente, você também pode optar pela chave de torque digital. É um acessório essencial quando você precisa de um alto grau de precisão.

1.4.10 Equipamento Marítimo

Para operar certos equipamentos marítimos, você precisa de unidades hidráulicas para barcos. Essas unidades de energia fornecem o levantamento hidráulico necessário, como no caso de outras aplicações industriais.

Uma unidade de pacote de energia hidráulica de barco

Essas unidades de energia vêm em uma ampla variedade de designs e configurações. Eles estão disponíveis em DC12 ou DC24 volts.

Além disso, você encontrará alguns que são de dupla ação. Claro, isso dependerá do projeto do seu motor marítimo.

Na maioria dos casos, eles criam uma pressão hidráulica que abaixa ou eleva os compensadores. Eles têm válvulas solenóides direcionando o fluxo de fluido para o sistema de direção do barco.

1.4.11 Manuseio de Materiais

O manuseio de materiais é um processo delicado que requer uma máquina pesada que possa levantar cargas pesadas. Normalmente, o projeto da máquina hidráulica dependerá do tipo de carga que ela manipulará.

Vejamos alguns exemplos de ferramentas de manuseio de materiais:

1) Enfardadeira de Metal

Um metal hidráulico enfardadeira é um equipamento de alta capacidade e baixa manutenção adequado para a maioria das operações de reciclagem. Eles vêm com uma unidade de energia hidráulica fácil de controlar.

Máquina de enfardadeira de metal

Essas máquinas de enfardamento de sucata vêm em tamanhos diferentes para uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, compactadores de resíduos pequenos são adequados para aplicações, há espaço limitado.

Essas máquinas de enfardadeira têm um micro ou mini pacotes de energia hidráulica. Além disso, as prensas de caixa apresentam principalmente sistemas hidráulicos de dupla ação.

2) nivelador de carro ou triturador de carro

Antes de transportar carros para qualquer processo de reciclagem, você precisa de um triturador de carro que reduzirá seus tamanhos. Ou seja, para reduzir o corpo grande em um pequeno sólido compacto.

Isso requer uma enorme quantidade de força que você só pode conseguir usando um sistema hidráulico. Na verdade, você perceberá que os britadores de carros são prensas de enfardamento acionadas hidraulicamente.

Uma máquina de trituração hidráulica do carro

Durante os processos, esta enfardadeira de sucata compacta o carro em uma forma pequena que pode ser facilmente processada.

Dependendo da natureza da aplicação, você pode escolher entre britadores de carros grandes que usam unidade de energia hidráulica padrão ou um britador móvel que usa um mini pacote de energia hidráulica.

1.4.12 Máquinas de prensa hidráulica

Existe uma vasta gama de máquinas hidráulicas portáteis. Estes podem incluir cortadores hidráulicos, prensas, máquinas de corte de toras, etc.

Como eu havia indicado anteriormente, os sistemas hidráulicos reduzem o custo de execução de tarefas e mão de obra necessária. Vamos fazer uma rápida revisão de várias máquinas de prensas hidráulicas.

Um cortador hidráulico

Tesouras Hidráulicas pode cortar aço de até ¼ de polegada de espessura. Tais tesouras têm mini-pacotes hidráulicos.

Outro cortador hidráulico que joga e integra durante as emergências é o Jaws of Life. É um popular ferramenta de resgate hidráulico você pode usar vítimas de acidentes de resgate dos destroços do veículo.

Tesouras Hidráulicas

As ferramentas hidráulicas de resgate usam micro ou mini unidades hidráulicas. Isto dá um poder de corte preciso e mais rápido.

2) Prensas

No processo de fabricação de hoje, máquinas de prensas hidráulicas substituíram as prensas mecânicas, especialmente onde é necessária uma força enorme.

Com a ajuda de um pacote de energia hidráulica padrão ou um mini pacote de energia hidráulica, este prensa de máquina pode dobrar as taxas de produção na maioria dos processos de fabricação.

Prensa hidráulica

Estas prensas hidráulicas estão disponíveis em diferentes capacidades que variam de 5 toneladas a mais de 200 toneladas. Portanto, você pode escolher desde pequenas prensas hidráulicas até grandes prensas hidráulicas.

4) Decapador de Cabo Hidráulico

Um hidráulico removedor de cabos é um equipamento essencial em engenharia elétrica. A maioria dessas máquinas pode descascar e cortar fios elétricos ao mesmo tempo.

Uma máquina de descascamento de cabos hidráulicos

Esta dupla função torna-os práticos e úteis na instalação elétrica. Não importa se você está usando um cabo elétrico de 1 ou 45 mm.

Sendo uma máquina portátil, os decapadores de cabos geralmente vêm com uma mini unidade de energia hidráulica.

5) Máquinas de divisão de toras

Um rachador de toras hidráulico é um acessório essencial que o poupará de custos de mão de obra desnecessários. Com a máquina certa, uma pessoa pode confortavelmente escorregar lenha tanto para uso residencial quanto comercial.

Máquina hidráulica de corte de toras

A vida do divisor de toras hidráulico pistão empurra a tora em uma lâmina estacionária que faz a divisão. Alternativamente, você pode encontrar outros projetos em que a tora permanece estacionária enquanto a lâmina se move para dividir a tora.

Você pode optar por um rachador de lenha elétrico ou a gás. No entanto, se você precisar de algo móvel ou portátil, um divisor de lenha a gás é a melhor opção.

6) Sistemas de Travagem Industriais

Nas indústrias, temos maquinário pesado que você precisará parar para encerrar determinadas operações. Dependendo da natureza da tarefa em mãos, você pode exigir uma frenagem abrupta ou um mecanismo de frenagem suave e suave.

Um sistema de freio hidráulico

Tudo isso exige um sistema eficiente e confiável mecanismo de frenagem. Dependendo da complexidade do sistema de frenagem, você pode optar pelas seguintes opções:

  • Freios hidráulicos de pressão aplicada
  • Mola aplicada e são liberados hidraulicamente

Para alcançar o mecanismo hidráulico desejado, você usará as unidades hidráulicas que garantem tempos de frenagem e retração rápidos.

8) Fixação Hidráulica

O hidráulico máquinas de aperto vêm em uma ampla gama de formas e desenhos. Você pode classificá-los com base no tipo de cilindro, como ação de giro, cilindro de corpo vertical ou rosqueado.

Uma braçadeira hidráulica e empilhadeira. Fonte da imagem – Indústria Direta

Além disso, eles têm uma capacidade de fixação variável que pode variar entre 450 libras e 6,000 libras.

Você pode optar por um grampo hidráulico de ação simples ou dupla. A maioria desses cilindros vem com um mini pacote de energia hidráulica.

1.4.13 Equipamento Médico

A indústria médica também se beneficiou da tecnologia do pacote de energia hidráulica. Alguns dos principais desenvolvimentos incluem:

1)Cama Médica Elétrica

A vida do hospital ajustável as camas proporcionam um dos melhores resultados terapêuticos. Essas camas podem se ajustar lentamente à posição necessária.

Cama hospitalar elétrica

Esses leitos de pacientes são comuns nas unidades de terapia intensiva. Com a ajuda de um pacote de energia hidráulica, os médicos podem controlar a posição da cama.

Ele pode inclinar para diferentes ângulos. Ou seja, ajuste o colchão da cama hospitalar em uma posição que deixe o paciente confortável.

Esta tecnologia revolucionária ajuda a reduzir as complicações pulmonares, garantir a segurança e alcançar a terapia lateral necessária, entre outras funções.

2) Elevação do Paciente

A levantador de pacientes ajuda os médicos a transferir o paciente da cama do hospital para a cadeira sem a ajuda de outros membros da equipe. Os elevadores hidráulicos de pacientes podem suportar o peso pesado do paciente.

Ele também vem com alças que seguram o paciente com segurança. Você pode ajustar a altura das correias usando o sistema hidráulico.

Elevação do paciente

O equipamento de elevação de pacientes usa um mini ou micro conjunto de energia hidráulica para mover o braço do equipamento para cima e para baixo.

1.4.14 Reboque de Despejo

Os sistemas hidráulicos são populares na indústria de transporte. Quer você esteja procurando um semi-reboque ou um caminhão basculante, você provavelmente dependerá dos sistemas hidráulicos para levantar o peso pesado.

Um trailer de despejo

Para operar um reboque basculante ou reboque basculante, você precisará de um bloco de poder hidráulico. Pode ser um sistema de controle hidráulico com fio ou sem fio.

Esvaziar esses utilitários reboques o uso de um mecanismo de elevação hidráulico é econômico, rápido e confiável. É por esta razão que os reboques basculantes hidráulicos tornaram-se a escolha perfeita para a maioria das tarefas de transporte.

1.4.15 Caminhão

Existem diferentes tipos de caminhões que você pode usar para uma ampla gama de necessidades de transporte. A escolha de um equipamento específico dependerá da tarefa específica em mãos.
Um bom exemplo é o:

1) Caminhão limpa-neve

A caminhão de neve ajuda a remover neve ou gelo das superfícies, especialmente durante o inverno. Basicamente, você deve montar o limpa-neves no veículo que pretende usar para essa tarefa.

Um arado de neve

Esses limpa-neves vêm em diferentes formas e tamanhos, dependendo da quantidade de neve que você deseja limpar da estrada.

Para operar caminhões limpa-neves, você usará um bloco de poder hidráulico sistema. Você usará a alavanca hidráulica para mover a lâmina para cima e para baixo, para a esquerda e para a direita.

Outros caminhões são equipados com um controle de energia hidráulica sem fio que você pode usar para levantar e abaixar o limpa-neves.

2) Guindastes de Serviço

Guindastes de serviço hidráulico estão disponíveis em uma ampla variedade de formas e tamanhos. Dependendo do projeto, esses guindastes podem ter uma unidade hidráulica mini ou padrão que completa com 3 válvulas de dupla ação para controlar 2 cilindros hidráulicos de dupla ação e 1 motores hidráulicos.

Um sistema de guindaste

O projeto do sistema hidráulico do guindaste de serviço dependerá de sua capacidade, que pode variar de 2,000 lb a mais de 8,000 lb.

3) Elevadores Aéreos

O princípio de funcionamento dos elevadores aéreos é o mesmo dos elevadores de tesoura. Eles têm unidades hidráulicas de ação simples ou dupla.

Além disso, os elevadores aéreos controlados remotamente também estão disponíveis.

1.4.16 Equipamento de Teste

Em geral, você pode optar por uma máquina de pistão de face única para testes estáticos ou design de pistão de dupla ação para aplicações de teste de fadiga.

Uma máquina de teste hidráulico

Você pode usar as máquinas de teste de material hidráulico, também conhecidas como máquinas de teste universal, para estudar várias propriedades de metais e componentes metálicos. Isso ocorre porque testar tais propriedades requer uma enorme quantidade de força que você só pode obter usando sistemas hidráulicos.

Componentes de uma máquina de teste hidráulico

Algumas das máquinas de teste hidráulico mais comuns incluem:

  • Máquina de teste de tração
  • Máquina de teste de dureza
  • Máquina de teste de impacto
  • Máquina de teste de torção
  • Máquina de teste de primavera
  • Máquina de teste de fluência

Todo equipamento de teste hidráulico possui uma unidade de potência hidráulica que ajuda a controlar o processo de medição. Isso garante um efeito de carregamento consistente e preciso, facilitando as medições de que você precisa.

1.4.17 Outras Aplicações de Unidades Hidráulicas

Até agora, discuti todas as aplicações possíveis de sistemas hidráulicos. É tão simples, qualquer equipamento operado hidraulicamente requer uma unidade de energia hidráulica.
A unidade de potência ajuda a controlar o movimento do sistema hidráulico. Além dos vários exemplos que listei acima, outras aplicações incluem:

  • Soldadores de fusão térmica de tubo de plástico
  • Engrenagens de direção
  • Sistemas de transmissão
  • Motor hidráulico
  • Chave hidráulica
  • Bloqueador hidráulico de estradas
  • Barreiras de estacionamento
  • Sistemas de travagem de automóveis
  • Máquina de crimpagem hidráulica

Como você pode ver, as unidades hidráulicas são acessórios úteis que você pode usar para uma ampla gama de aplicações. Para uma operação ideal, você precisa escolher um acessório hidráulico que corresponda aos requisitos específicos da tarefa em mãos.
Ao longo deste capítulo, eu estava apresentando a você o conceito de conjuntos de energia hidráulica. Acredito que você pode definir um pacote de energia, classificar diferentes tipos de pacotes de energia, declarar suas funções e listar as várias aplicações.
Mas, como funciona um pacote de energia?
Afirmar que o princípio de funcionamento é baseado apenas na Lei/Princípio de Pascal não é suficiente.
Existem outros conceitos que você precisa entender e é exatamente isso que vou explicar no Capítulo 2 deste e-book de energia hidráulica.

Capítulo 2

Como funciona o Pacote de Energia Hidráulica

No Capítulo 2 deste e-book de pacote de energia hidráulica, vou me concentrar em duas áreas principais:

1) O que é potência hidráulica?
Você aprenderá mais sobre a Lei de Pascal (mencionada no capítulo 1) e como aplicá-la em sistemas hidráulicos. Também apresentarei as equações hidráulicas básicas, juntamente com exemplos ilustrativos sobre esse conceito. Esse conhecimento o ajudará a entender a próxima seção, que será;
2) Como criar energia hidráulica
Nesta seção, você aprenderá sobre as peças básicas que geram energia hidráulica, que incluem seção de potência, peça de controle, seções de reservatório e atuador. Esta será uma visão geral dos vários componentes das unidades de energia hidráulica. Discutirei essas partes em detalhes no Capítulo 3.
Primeiro, deixe-me explicar o que é a energia hidráulica.

2.1 O que é Energia Hidráulica?

Nas unidades hidráulicas, o termo “poder hidráulico” refere-se ao processo onde um sistema de tubos interligados com fluidos pressurizados pode gerar, controlar e transmitir energia mecânica de um ponto a outro.
Isso torna possível realizar certas tarefas, como levantar itens, detonar rochas no caso de escavadeiras, sistemas de freios de veículos motorizados, etc.

Um sistema de travagem hidráulico de veículos a motor

Eu sei que você está se perguntando como isso é possível.
Não se preocupe, vou explicar.
Em primeiro lugar, a potência hidráulica depende Leis da Física que foi investigado pela primeira vez por Blaise Pascal. Pascal foi um matemático, físico e filósofo religioso francês.
Em seus experimentos, Pascal deduziu que: “A pressão aplicada a um fluido incompressível confinado em qualquer ponto é transmitida sem diminuição por todo o fluido em todas as direções e atua sobre todas as partes do vaso confinante em ângulos retos com suas superfícies internas e igualmente em áreas iguais. ” Fonte:Lubrificação de Máquinas.
Isso se tornou a Lei de Pascal ou Princípio de Pascal que rege o projeto e a construção dos sistemas hidráulicos que usamos hoje. Como resultado, Pascal (Pa) tornou-se o Unidade SI para pressão.

Como você pode ver, uma pressão de 100 bar é distribuída uniformemente em todas as direções dentro da unidade de gabinete

Com base nessa lei, podemos derivar várias equações hidráulicas que você pode usar para analisar e projetar sistemas hidráulicos. Mas primeiro, vamos analisar a relação entre a Lei de Pascal e a hidráulica

1) Sistemas Hidráulicos de Potência vs. Lei de Pascal

Os sistemas hidráulicos utilizam fluidos incompressíveis para transmitir forças de um ponto a outro. Este fluido está sempre em um sistema fechado, obedecendo assim à Lei de Pascal.
Portanto, qualquer mudança de pressão, em um ponto desse fluido, será transmitida para todo o sistema do fluido.
De interesse para os engenheiros da indústria de fabricação de geradores hidráulicos é o número de vezes que a força que causa a mudança na pressão pode ser multiplicada (lado oposto do cilindro hidráulico).
Você descobrirá que o pistão pequeno exigirá uma pequena quantidade de força para levantar uma grande quantidade de carga no pistão maior.

Uma pequena quantidade de força levantando um grande peso

Isso nos leva a um conceito essencial de vantagem mecânica (MA) de todo o sistema. Obtemos MA dividindo a distância sobre a qual a força é aplicada pela distância sobre a qual a carga se moveu.
Em suma, você descobrirá que a Lei de Pascal permite que as forças sejam multiplicadas.
Na realidade, é assim que esperamos que essas variáveis ​​físicas mudem.

Como a variável física muda dentro de um sistema hidráulico

Como você pode ver, há uma série de equações acima. Portanto, para fins de projeto, vamos revisar as equações hidráulicas, baseadas nas Leis de Pascal.

2) Equações Hidráulicas

Na mecânica dos fluidos, uma equação fundamental que descreve como funcionam as unidades de energia hidráulica é:
“P=F2/A2=F1/A1”,
Basicamente, isso ilustra como o fluido hidráulico transmite energia dentro de um sistema fechado. Nesta fórmula hidráulica básica as letras representam três variáveis ​​físicas: “P” para pressão; ”F” para força e “A” para área.
Quando você deseja analisar detalhadamente o princípio de funcionamento da energia hidráulica, precisa considerar outros aspectos como a viscosidade do fluido, conservação de energia, etc. Siga este link para obter uma ilustração prática de cálculos de potência hidráulica.
Em seguida, você aprenderá o processo real de criação de uma potência hidráulica.

2.2 Como Criar Energia Hidráulica?

Uma unidade de energia hidráulica possui uma ampla gama de componentes que ajudam a gerar a quantidade de energia ou força necessária para realizar uma tarefa específica.
O número de componentes em qualquer sistema de acionamento hidráulico dependerá da complexidade de seu projeto e da aplicação específica.
Geralmente, para criar uma potência hidráulica, seus sistemas devem ter estes quatro componentes básicos:

  • Seção de energia; esta é a principal fonte do sistema hidráulico.
  • Seção de controle; ele controla tanto a proporção quanto a direção do óleo.
  • Reservatório; armazena óleo hidráulico
  • Atuador do; transforma a energia hidráulica em trabalho mecânico útil

Você pode ver como esses sistemas estão interconectados na figura abaixo:

Um diagrama de blocos mostrando os componentes básicos de um sistema hidráulico

Com isso em mente, vamos descrever como você pode gerar uma energia hidráulica.

1) Geração de Energia Hidráulica

Primeiro, o processo começa na seção de energia. Aqui, a bomba acionada por um motor principal.
O motor principal pode ser um motor diesel, um motor elétrico ou um motor de combustão interna. Nesta fase, o motor principal ajudará a converter energia mecânica em energia fluida.
O motor principal e a bomba hidráulica são acoplados através de um eixo. À medida que o eixo gira, ele aciona o eixo de saída da bomba de engrenagem.
Isso resultará em uma diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba. Ou seja, a pressão de entrada será maior que a pressão de saída.
Como resultado, o fluido hidráulico começará a fluir do reservatório para a seção de controle. Este fluido hidráulico passa por um filtro antes de fluir para a bomba hidráulica.

Fluidos hidráulicos que fluem do reservatório para a seção de controle

Lembre-se, uma potência hidráulica é resultado tanto do fluxo de óleo quanto da pressão. Os dois são criados na bomba hidráulica.
A bomba força o fluido hidráulico através das válvulas que fecham e abrem dependendo do nível de pressão no sistema.
Os circuitos hidráulicos possuem uma ampla gama de válvulas que ajudam a controlar o fluxo de fluido, como a válvula de alívio principal, válvula unidirecional e Válvula manual de 3 posições e 4 vias.
A válvula de alívio principal protege a bomba hidráulica em caso de qualquer contrapressão. Em caso de contrapressão, o fluido hidráulico fluirá de volta para o reservatório (tanque).
Às vezes, você encontrará alguns sistemas hidráulicos com muitas válvulas. Isso dependerá da complexidade do sistema hidráulico.
Claro, esta é principalmente a seção de controle do sistema hidráulico. Vamos ter uma visão geral rápida desta seção.

2) Componentes de uma Seção de Controle Hidráulico

Dependendo do projeto do sistema, ele pode ter:

  • Válvulas de cartucho
  • Válvulas sobrepostas
  • Bloco coletor central
  • Bloco coletor empilhado
  • Válvula solenóide
  • válvula de borboleta

Seção de controle de um sistema de pacote de energia hidráulica

Novamente, quando o circuito hidráulico está na posição neutra (quando o fluido hidráulico não flui para o cilindro), o fluido flui de volta para o reservatório através do circuito neutro.
Quando o sistema é ativado (a partir da válvula operada manualmente), o fluido hidráulico fluirá através dos tubos para o cilindro. Isso criará uma pressão que forçará o pistão a se mover na direção oposta.
Ou seja, ele moverá o pistão para baixo. Supondo que o fluido hidráulico entre no cilindro pela seção superior.
Como resultado, o fluido hidráulico na parte inferior do pistão será forçado para fora do cilindro hidráulico. Ele fluirá através dos tubos de volta ao reservatório.
Isto é devido ao acúmulo de pressão.
No próximo ciclo, o fluido hidráulico da bomba fluirá para o lado oposto do cilindro (onde o pistão se moveu no primeiro ciclo). Isso empurra o pistão para cima e o fluido na outra parte do cilindro será empurrado para fora do cilindro de volta ao tanque.
Isso resultará em um movimento para cima e para baixo do pistão, criando uma potência hidráulica baseada nas leis de Pascal.
No cilindro, atuadores hidráulicos converter a energia hidráulica em energia mecânica, ou seja, um movimento linear.
É assim que você pode criar uma potência hidráulica.
No entanto, antes de concluir esta seção, vamos rever alguns aspectos da potência hidráulica.

2.3 Densidade de Potência Hidráulica

Os sistemas hidráulicos têm uma alta densidade de potência. Portanto, os projetistas do sistema têm a liberdade de instalar bombas e atuadores em qualquer local conveniente.
Você descobrirá que as bombas hidráulicas têm uma densidade de potência dez vezes maior que a do motor elétrico.
Para calcular a potência hidráulica, você pode usar a seguinte fórmula:
O poder teórico
Potência hidráulica (watts) = Pressão (Pa) × Taxa de fluxo (m^3/s)
Neste ponto, você pode explicar como gerar uma energia hidráulica.
Até agora, mencionei vários componentes do pacote de energia hidráulica, especialmente neste capítulo. Portanto, será apropriado discutirmos todos esses componentes do sistema hidráulico.
É isso que vou fazer no capítulo três.

Capítulo 3

Componentes do Pacote de Energia Hidráulica

Este capítulo abrange todos os componentes essenciais dos conjuntos de potência hidráulica.

Ele se concentrará tanto no princípio de funcionamento quanto na especificação necessária de cada componente.
Basicamente, um pacote de energia hidráulica é um conjunto das seguintes seções principais:

  • Um reservatório (tanque)
  • Uma bomba
  • Um motor elétrico
  • Atuador
  • Sistema de canalização
  • Válvulas
  • Blocos Manifold Hidráulicos
O número de componentes em qualquer unidade hidráulica pode variar dependendo da complexidade do sistema. Normalmente, tudo isso depende das aplicações específicas da unidade de potência.
Você pode avaliar essas duas imagens para ter uma ideia do que pretendo discutir nesta seção.

Um pacote de energia hidráulica após a montagem de todos os componentes

Vários componentes de uma unidade hidráulica antes do processo de montagem.

Vou fazer toda a discussão simples e fácil de entender. Isso porque você precisa avaliar todos os componentes antes de comprar a unidade hidráulica.

3.1 Motores elétricos CA e CC

An motor elétrico é um dispositivo eletromecânico que converte energia elétrica em energia mecânica. Ou seja, converte energia elétrica em energia magnética e depois em força rotacional.
Em geral, os motores são classificados em três categorias principais:
1. Motores DC
Os motores elétricos nesta categoria incluem: motores shunt, motores excitados separadamente, motores em série, motores DC de ímã permanente e motores compostos.
2. Motores CA
Esses motores elétricos incluem motores de indução e síncronos. Os motores de indução são classificados ainda como motores de indução monofásicos ou motores de indução trifásicos.
3. Outras
Exemplos de motores nesta categoria incluem: motores de passo, motores CC sem escovas, motores de histerese, motores de relutância e motores universais.
Para o escopo deste eBook de pacote de energia hidráulica, vou me concentrar em motores CA e CC.
Em um circuito hidráulico, os motores elétricos convertem a energia elétrica em uma força rotacional que aciona a engrenagem da bomba. Você aprenderá mais sobre as engrenagens da bomba na seção 3.2 deste capítulo.
Por enquanto, vamos nos concentrar nos diferentes tipos de motores em circuitos de unidades hidráulicas.

3.1.1 Motores CC

Os motores elétricos DC convertem a corrente contínua em energia mecânica rotacional. Estes motores utilizam alimentação direta cuja tensão pode variar de DC12V, DC24V, DC48V ou DC96V; dependendo da especificação de projeto do sistema do pacote de potência hidráulica.

Um motor DC totalmente montado

Esses motores são comuns na maioria das micro ou mini unidades hidráulicas. Isso ocorre porque a fonte de alimentação CC é portátil, portanto, uma escolha perfeita para móveis de equipamentos hidráulicos portáteis.
Você verá que a maioria das pessoas opta pelo DC conjuntos de energia hidráulica.

1) Como funcionam os motores CC

Esses motores têm as seguintes partes principais:

  • Um estator que fornece o campo magnético. Para a maioria dos equipamentos portáteis, o estator é um ímã permanente.
  • Uma armadura (também chamada de rotor neste caso) que se conecta a uma fonte de alimentação CC através de anéis comutadores. É uma bobina que conduz energia elétrica.

À medida que a corrente flui através da bobina, uma força eletromagnética é induzida. Isso faz com que a bobina gire. Claro, isso de acordo com o Lei de Lorentz.
Quando a bobina é perpendicular ao fluxo magnético, a ação do torque será zero. Portanto, para garantir uma operação suave, deve haver mais bobinas condutoras.
Em aplicações práticas, um motor CC possui mais malhas de rotor com diferentes pares de comutadores. Os loops da armadura estão sempre em uma ranhura de camadas de aço altamente permeáveis.
Para grandes motores DC que são comumente encontrados em grandes sistemas hidráulicos, os fabricantes de motores elétricos usam eletroímã em vez de ímãs permanentes.
Ou seja, a bobina de campo do eletroímã é alimentada pela fonte CC que alimenta a armadura. Dependendo do tipo de conexão, você terá um motor CC em derivação ou em série.
A complexidade do projeto dependerá do tipo de carga que o motor deve conduzir. No caso das unidades hidráulicas, temos uma bomba hidráulica como carga.

2) Por que usar motores CC em aplicações de bombas hidráulicas

Aqui estão algumas das razões pelas quais os motores CC são comuns em aplicações de bombas:

  • Motores DC têm controle de velocidade variável
  • Eles têm um alto torque de partida
  • Motores DC têm boa resposta transitória
  • Alta eficiência e densidade de potência
  • Menos manutenção
  • Design simples e compacto
  • Melhores propriedades térmicas e campo magnético constante

No passado recente, vários fabricantes de pacotes de energia hidráulica adotaram o ímã permanente e os motores CC sem escovas para a maioria das aplicações de bombas. Os motores DC de campo enrolado escovado ainda são comuns em algumas aplicações hidráulicas.

3) Especificações Comuns de Motores DC para Unidades Hidráulicas

Para fins de especificação de um motor CC, você precisa considerar os seguintes aspectos principais:

  • Voltagem (DC 12V/24V)
  • Potência (500w-3kw)
  • Dever (S3)
  • Rotação do motor: CW, CCW ou Bi-Rotação
  • Velocidade (3000RPM)
  • Proteção de entrada (IP54)
  • Ventilador (até 3kw terá um ventilador)

Você pode seguir este link para ler mais sobre Motores CC.

3.1.2 Motores CA

Alternativamente, você também pode optar por Pacotes de energia hidráulica AC. Ao contrário dos pacotes de energia hidráulica DC, este equipamento usa uma corrente alternada (AC).
A vida do Motores de corrente alternada são tais que convertem uma energia elétrica alternada em uma energia mecânica rotativa. Normalmente, ao projetar motores elétricos CA, você precisa considerar a tensão CA e a frequência da rede elétrica CA.

Um motor CA

Esses dois parâmetros podem variar de uma região para outra. Por exemplo, no Canadá, a tensão residencial é 120V, 60Hz, enquanto no Reino Unido é 230V, 50Hz.
Você pode ver a diferença?
Resumindo, antes de comprar um pacote de energia hidráulica AC, você precisa considerar o fornecimento da rede.
Agora que você aprendeu todos os aspectos vitais sobre os motores CC, será apropriado saber a diferença entre esses dois motores.

1) Diferenças entre motores CA e CC

Aqui estão as principais diferenças entre os motores CA e CC:

  • Fonte de poder

Os motores CA são alimentados com corrente alternada (CA), enquanto os motores CC são alimentados com corrente contínua (CC).

  • Construção dos motores elétricos

Motores de campo DC bobinados possuem escovas de carvão e comutadores enquanto os motores AC não possuem escovas de carvão.

  • Velocidade variável do motor

Variando a corrente nos enrolamentos da armadura, você pode controlar facilmente a velocidade de um motor CC. Por outro lado, você só pode controlar a velocidade de um motor CA variando sua frequência.
A maioria dos motores CA em configurações industriais usa inversores de frequência variável (VFDs).

2) Como funciona um motor CA

Um grande número de pacotes de energia hidráulica CA usa motores de indução. Os tipos mais comuns de motores de indução são:

  • Motores CA de indução trifásicos – requer três fases de alimentação
  • Motores CA de indução monofásicos - requer uma fase de alimentação

Os motores de indução também são chamados de motores assíncronos.

3) Motores CA síncronos

Alternativamente, você também pode optar por um CA síncrono motor. Em um motor síncrono, a rotação do eixo é sincronizada com a frequência da corrente de alimentação.
Nos motores síncronos, o campo magnético é gerado pela corrente que passa pelos anéis sip. Normalmente, os motores síncronos funcionam mais rápido

4) Motores CA Assíncronos

O estator tem bobinas. Quando você fornece com uma corrente alternada produz um campo magnético rotativo.
O campo magnético variável induzirá eletricidade nas barras do rotor devido à indução eletromagnética. Como as barras condutoras de corrente estão imersas em um campo magnético, isso produz uma força que gira o rotor.
É esse eixo giratório que você conectará à bomba hidráulica

5) Vantagens dos Motores CA

As principais vantagens dos motores CA incluem:

  • Saída de alta potência adequada para aplicações industriais
  • Eles são baratos para construir e manter
  • Robusto e fácil de manter

6) Especificações comuns do motor CA

Antes de comprar um motor CA, você precisa verificar as seguintes especificações.

  • Voltagem (110v, 220v, 380v, 415v)
  • Potência (370w-7.5kw)
  • Frequência (50HZ, 60HZ)
  • Dever (S1, S6)
  • Pólo (2 Pólos 3000 RPM, 4 Pólos 1500 RPM)
  • Proteção de ingresso (IP44, IP45)
  • Classe de isolamento: B

Para mais informações sobre motores CA, você pode ler: Motores CA: Princípios Gerais de Operação.

3.2 Bombas Hidráulicas

A bomba hidráulica é um dispositivo que converte a energia mecânica do motor (movimento rotativo) em energia hidráulica. O eixo de saída do motor elétrico é acoplado ao eixo da bomba hidráulica.
À medida que a bomba gira, ela cria uma diferença de pressão entre sua entrada e saída. Essa diferença de pressão ajuda a bomba a extrair fluido hidráulico do tanque.
Em seguida, empurra o fluido hidráulico através dos tubos/tubos para as peças do cilindro hidráulico ou motor hidráulico. Nesta seção, vou me concentrar nos seguintes tipos de bombas hidráulicas:

  • Bombas de engrenagem
  • Bombas de pistão
  • Bombas de palhetas

Como você perceberá nas seções 3.2.1, 3.2.2 e 3.2.3, essa classificação é baseada no projeto estrutural dessas bombas. Em cada categoria, vou:

  • Explique o princípio de funcionamento da bomba
  • Liste as subcategorias das bombas
  • Indique as vantagens e desvantagens

Esta informação irá ajudá-lo a escolher a bomba certa para o seu sistema hidráulico.

3.2.1 Bomba de Engrenagem Hidráulica

A vida do bombas de engrenagem hidráulica são bombas rotativas de deslocamento positivo que usam engrenagens engrenadas para bombear fluidos.
À medida que as engrenagens giram, elas criam um efeito de sucção na entrada da bomba e o fluido é sugado para a câmara da bomba. A rotação direciona o fluido hidráulico entre os dentes das engrenagens e as paredes da bomba e finalmente para a saída.

Uma bomba de engrenagem hidráulica. Fonte da imagem – CFX berlin

Na maioria dos casos, é um eixo da engrenagem que é acoplado ao motor elétrico. Assim, o movimento da segunda engrenagem (engrenagem acionada) ocorre à medida que a outra engrenagem (engrenagem de acionamento) a engata quando a bomba está em operação.
Normalmente, à medida que o fluido percorre as engrenagens (da entrada à saída), seu volume diminui causando um acúmulo de pressão.

Uma bomba de engrenagem hidráulica totalmente montada

Alguns dos tipos mais comuns de engrenagens nessas bombas incluem:

  • Engrenagens retas
  • Engrenagens helicoidais
  • Engrenagens em espinha

A espinha de peixe e as engrenagens helicoidais nessas bombas hidráulicas oferecem um fluxo suave do que as engrenagens retas. A vazão dessas engrenagens é determinada por uma série de características, tais como:

  • Tamanho do volume entre os dentes da engrenagem
  • Velocidade de rotação
  • Quantidade de fluxo de deslizamento

1) Tipos de Bombas de Engrenagens Hidráulicas

Existem dois tipos principais de bombas de engrenagem:

  • Bombas de engrenagens externas

Nessas engrenagens, o fluido hidráulico flui através da entrada, depois para os dentes e para a periferia externa das engrenagens rotativas.

  • Bombas de engrenagem interna

Essas bombas hidráulicas possuem dentes cortados externamente que estão contidos e engrenados em outra engrenagem que possui dentes cortados internamente. O líquido é aspirado quando as engrenagens saem da malha e é descarregado quando as engrenagens se encaixam.

2) As vantagens e desvantagens das bombas de engrenagem

Antes de escolher essas engrenagens para seus sistemas hidráulicos, é importante considerar o seguinte:
As vantagens das bombas de engrenagem hidráulica

  • Fácil de manter, controlar e operar, ou seja, aumentar a velocidade aumentará automaticamente a saída.
  • Eles são autolimpantes
  • Produz um fluxo constante
  • Pode bombear fluidos de alta viscosidade
  • Você pode operá-los em velocidades muito baixas
  • São compactos em tamanho
  • Ter uma construção e design simples

As desvantagens das bombas de engrenagem hidráulica

  • Eficiência de saída, reduz devido ao desgaste dos dentes da engrenagem
  • Você não pode operar as bombas a seco
  • Não pode lidar com fluidos com fluidos suspensos

3) Especificações comuns das bombas de engrenagem alvo

Aqui estão algumas especificações comuns deste equipamento hidráulico:

  • Tamanho (0.5 pequeno, 1.0 grande)
  • Material (alumínio, aço)
  • Deslocamento (pequeno 0.19-2.0cc/r; grande 0.75-8.0cc/r)
  • Rotação: CW, CCW, Bi-Direção
  • Pressão máxima: 160BAR, 180BAR, 210BAR ou etc.
  • Eixo (Tipos) Spline 9T
  • Dimensão e tamanho de montagem

Na maioria dos casos, você encontrará vários conjuntos de energia hidráulica com bombas de engrenagens hidráulicas.

3.2.2 Bomba de Pistão Hidráulico

A bomba de pistão hidráulica é também um exemplo de bomba de deslocamento positivo. Eles também são chamados de bombas de serviço de poço.
Seu princípio de funcionamento de uma bomba de pistão é simples:
Essas bombas usam suas cavidades de contração e expansão para mover os fluidos hidráulicos do cilindro para os tubos. Isso é possível com a ajuda de um motor elétrico que cria movimento, pistões e válvulas de retenção.
Os pistões exercem pressão sobre o fluido enquanto as válvulas de retenção garantem que o fluido flua na direção certa. Além disso, o número de pistões também dependerá do número de pistões.

Uma bomba de pistão axial

Os pistões hidráulicos sofrem um movimento alternativo (movendo-se para cima e para baixo ou para frente e para trás), criando assim uma pressão que força o fluido através dos tubos.
Obviamente, esse movimento é devido à pressão diferencial devido ao movimento dos pistões da bomba.
Dependendo do tipo de máquina hidráulica que você pretende operar, você pode optar por uma bomba de pistão operada por motor elétrico ou bomba manual hidráulica.

Uma bomba manual de pistão

As bombas manuais são usadas principalmente em processos e tarefas simples que não exigem muito trabalho.

1) Tipos de bombas hidráulicas de pistão

Os principais tipos de bombas de pistão incluem:

  • Bomba de pistão axial

Possui um bloco cilíndrico com pistões que se movem na direção de sua linha central. Eles têm designs simples e garantem uma operação confiável.

  • Bomba de pistão radial

Seus pistões são fixados ao bloco cilíndrico, formando uma estrutura semelhante a uma roda. A rotação do bloco cilíndrico provoca um movimento para frente e para trás dentro da bomba.
Eles são populares por sua alta eficiência, baixo nível de ruído e altas cargas, mesmo em baixas velocidades.
As bombas hidráulicas de pistão podem ainda ser classificadas como bombas de pistão simples, dupla ação, simplex, duplex e multiplex.
Antes de escolher essas bombas para uma aplicação específica, é importante considerar o seguinte:

2) As vantagens das bombas hidráulicas de pistão

Quatro vantagens principais dessas bombas incluem:

  • Você pode operá-los dentro de uma ampla faixa de pressão – de baixa a muito alta pressão.
  • A pressão de controle não afeta a vazão do fluido.
  • Seu desempenho não depende apenas da pressão e da vazão.
  • Pode bombear uma ampla gama de fluidos, sejam eles viscosos, abrasivos ou lodos. No entanto, você modificará as válvulas para se adequar a tais aplicações.

3) As desvantagens das bombas hidráulicas de pistão

As principais desvantagens dessas bombas incluem:

  • É difícil obter um fluxo suave e fluido, pois continua pulsando.
  • Eles vêm com altos custos de operação e manutenção.
  • Estas bombas são pesadas e volumosas

4) Especificações Comuns das Bombas de Pistão Alvo

Aqui estão as principais especificações das bombas hidráulicas de pistão que você deve considerar:

  • Tamanho compacto
  • Material
  • Deslocamento
  • Torque
  • Pressões de operação
  • Dimensão

3.2.3 Bomba Hidráulica de Palhetas

A bomba de palheta hidráulica é uma bomba de deslocamento positivo. Eles são adequados para bombear fluidos de baixa viscosidade.
Essas bombas melhoram a vazão reduzindo as perdas mecânicas internas e o amortecimento. É um fenômeno comum em alguns projetos especiais.
O princípio de funcionamento das bombas de palhetas é baseado no fato de que:
Um motor elétrico é acoplado ao rotor da bomba para criar um movimento rotativo. À medida que o rotor gira, o fluido entra na bomba.
Este fluido flui para as câmaras da bomba de palhetas hidráulicas. O volume das câmaras de palhetas nas seções de entrada é maior do que na seção de saída da bomba.
A diminuição do volume ajuda o fluido a desenvolver uma alta pressão à medida que sai da bomba.
À medida que o rotor gira, as palhetas da bomba tendem a se mover para fora. Isso se deve à força centrífuga e à forma simétrica da carcaça da bomba.
Na entrada, as palhetas criam um vácuo, causando uma diferença de pressão e, assim, puxa o fluido para dentro da bomba.

Partes de uma bomba hidráulica de palhetas

1) Tipos de Bombas de Palhetas

Em termos gerais, você pode classificar as bombas de palhetas como:

  • Bombas de cana de deslocamento fixo

Essas bombas podem ser classificadas ainda como bombas de palhetas não balanceadas ou balanceadas. A maioria opta pelas bombas de palhetas balanceadas porque têm melhores classificações de velocidade, alta pressão e maior vida útil do rolamento.

  • Bombas de palhetas de deslocamento variável

Nestas bombas, você pode variar a posição do anel de came em relação ao rotor. Com isso, você varia a distância pela qual a palheta se estende.
Esta disposição permite ter um volume variável nestas bombas de palhetas.
Como outras bombas hidráulicas, as bombas de palhetas podem não ser adequadas para determinadas aplicações de bombeamento. Aqui estão as principais vantagens e desvantagens dessas bombas.

2) As vantagens das bombas hidráulicas de palhetas

As cinco principais vantagens incluem:

  • Eles podem bombear fluidos menos viscosos em alta pressão.
  • O desgaste é reduzido devido à extensão da palheta.
  • Você pode deixá-los secos por um curto período.
  • Desenvolvem um bom vácuo.
  • O design minimiza os vazamentos comuns em bombas de engrenagem

3) A desvantagem das bombas de palhetas

Esses incluem:

  • Eles têm um projeto estrutural complexo.
  • Não é adequado para fluidos com alta viscosidade.
  • Eles não podem bombear fluidos com detritos ou abrasivos

4) Especificações comuns da bomba de palhetas alvo

Antes de comprar essas bombas, você precisa considerar o seguinte:

  • Dimensão
  • Tipo de materiais para estas seções principais:
    1. Vedação do eixo – Vedações mecânicas de componentes, vedações mecânicas de cartucho padrão do setor e bombas acionadas por ímã.
    2. Palhetas, pushrods – Grafite de carbono.
    3. Externos (cabeça, carcaça) – Ferro fundido, ferro dúctil, aço e aço inoxidável.
    4. Placas de extremidade – grafite de carbono.
    5. Embalagem – Disponível em alguns fornecedores, mas geralmente não é recomendada para serviços de líquidos finos
  • Deslocamento
  • Pressão
  • Eixo

Com estes dois componentes principais do pacote de energia hidráulica (motor elétrico e bomba), seus sistemas devem extrair o fluido hidráulico, pronto para fornecê-lo ao circuito.
A seguir, vamos explorar os componentes básicos que compõem a outra seção do circuito hidráulico.

3.3 Coletores Hidráulicos

A coletor hidráulico ajuda a regular o fluxo do fluido, a pressão e a direção do fluxo em sistemas hidráulicos. Atua na junção entre a bomba hidráulica e os atuadores hidráulicos.
O projeto do coletor hidráulico pode variar dependendo dos tipos e número de componentes de controle. Com a ajuda de várias válvulas coletoras hidráulicas, você pode monitorar e controlar facilmente o fluxo de fluido.
Nesta seção, discutirei os seguintes tipos de coletores hidráulicos:

  • Coletor central
  • Bloco coletor empilhado
  • Bloco coletor padrão
  • Bloco coletor personalizado

Como você perceberá mais adiante nesta seção, esses blocos coletores hidráulicos variam principalmente dependendo de como as válvulas hidráulicas estão interconectadas entre si.

1) Vantagens dos Blocos Coletores Hidráulicos

Esses incluem:

  • Para ajudar a monitorar e controlar o fluxo de fluido, pressão e direção do fluxo.
  • Cria uma instalação lógica de circuitos hidráulicos eliminando a desordem.
  • Ocupa um pequeno espaço, pois todas as válvulas são montadas juntas – design compacto.
  • Reduz o tempo e o trabalho de montagem do sistema hidráulico.
  • Reduz o número de pontos de vazamento e queda de pressão.

2) Critérios para Escolher o Bloco Coletor Hidráulico Certo

Caso você esteja planejando comprar um coletor hidráulico para seu sistema hidráulico, aqui estão os principais fatores a serem considerados:

  • Tipo de materiais e acabamento
  • Tensão elétrica e conexão
  • ciclo de trabalho
  • Número e tipo de válvulas
  • Temperatura
  • Tipo de fluido hidráulico
  • Material de vedação
  • Pressão máxima de trabalho
  • Posição de montagem
  • Tamanhos e localização das portas

Abaixo estão alguns dos tipos mais comuns de blocos coletores hidráulicos em conjuntos de potência hidráulica.

3.3.1 Coletor Central

A vida do coletor central hidráulico tem várias opções múltiplas que você pode usar para solenóide integral, válvulas hidráulicas operadas mecanicamente e uma interface para válvulas projetadas sob medida.
Este bloco central hidráulico possui vários orifícios de montagem para:

  • Unidade de energia
  • Cartucho hidráulico
  • Bomba de engrenagem
  • Tubo de sucção de óleo
  • Tubo de retorno de óleo
  • Porta de óleo para mangueira
  • Bloco de empilhamento

Além disso, você pode usar o espaço dentro do bloco de válvulas para as válvulas embutidas.

Coletores centrais de alumínio para unidades hidráulicas

Você aprenderá mais sobre o projeto estrutural desse coletor central no capítulo quatro. Há um diagrama esquemático completo.
Especificações comuns do coletor central de destino
Lembre-se sempre de revisar as seguintes especificações:

  • Material
  • tipos:
    1. eu. Agindo sozinho
    2. ii. Dupla açao
  • Orifício do cartucho – válvula de retenção; válvula de escape; válvula de liberação; válvula de agulha
  • Tipos de Porto de Petróleo: BSPP(G); NPT; SAE

3.3.2 Bloco Coletor Empilhado

Para funcionalidades mais complexas e flexíveis, você pode usar o coletor empilhado hidráulico. Isso ajuda a combinar várias funções em um conjunto, como reduzir a possibilidade de queda de pressão.
Esta é realmente a principal razão pela qual você deve considerar um bloco manifold empilhado como uma seção extra do bloco central hidráulico. Você pode usá-lo quando o espaço no coletor central não puder conter mais válvulas ou válvulas de cartucho de tamanho grande.

Um bloco manifold empilhado

Especificações comuns do bloco manifold empilhado de destino
Você deve considerar as seguintes opções principais:

  • Material
  • tipos:
    1. Para válvula de empilhamento
    2. Para Válvula de Cartucho

3.3.3 Bloco Coletor Padrão

A Target forneceu milhares de unidades de energia hidráulica para diferentes aplicações em todo o mundo. Estes incluem uma série de coletores hidráulicos padrão que são comumente usados ​​na maioria dos conjuntos de potência hidráulica.

3.3.4 Personalizar Coletor Hidráulico

Às vezes, os conjuntos de potência hidráulica padrão podem não atender aos requisitos específicos de suas aplicações. Nesses casos, você deve optar por blocos coletores hidráulicos personalizados que atendam às suas necessidades específicas

Coletor hidráulico de fundição sob medida

Para além do blocos coletores hidráulicos, preciso apresentar os componentes reais que controlam o fluido hidráulico. Estas são as válvulas hidráulicas.

3.4 Válvulas Hidráulicas

Válvulas são dispositivos que controlam o fluxo de fluidos em sistemas hidráulicos. Eles regulam o fluxo cortando, desviando, proporcionando alívio de transbordamento e evitando o fluxo reverso do fluido hidráulico, entre outras funções.
Nas unidades hidráulicas, são as válvulas hidráulicas que direcionam o fluido para e do cilindro.
Existem muitas válvulas hidráulicas disponíveis no mercado. No entanto, para o escopo deste e-book, vou me concentrar no seguinte:

  • Válvulas de retenção hidráulicas
  • Válvulas de alívio hidráulicas
  • Válvulas solenoides de cartucho hidráulico/válvulas de liberação
  • Válvula de agulha hidráulica/válvulas de aceleração
  • Válvulas de controle direcional hidráulicas
  • Válvulas modulares hidráulicas

Todas essas válvulas possuem características, designs e requisitos de desempenho exclusivos, tornando-as adequadas para diferentes aplicações.
O que quero dizer com isso?
Tome-se por exemplo, um válvulas de cartucho hidráulico.

Tipos de válvulas de cartucho hidráulico

Como você pode ver, existem muitos tipos de válvulas de cartucho hidráulico disponíveis no mercado. Essas válvulas são adequadas para altas taxas de fluxo e sistemas de controle sem vazamentos, como conjuntos de energia hidráulica.
Portanto, é importante que você escolha uma válvula que atenda aos requisitos específicos de uma determinada aplicação.

3.4.1 Válvulas de retenção

Um hidráulico válvula de retenção permite fluido flua através dele em uma direção, ou seja, impede um fluxo reverso. Por esse motivo, também é chamada de válvula unidirecional ou válvula de retenção.
A maioria das válvulas de retenção no mercado usa um gatilho ou uma mola leve para controlar o fluxo de fluido. No entanto, diferentes fabricantes de válvulas de retenção podem usar abordagens variadas, dependendo da aplicação pretendida.
Ainda assim, você pode classificar esses tipos de válvulas de retenção como válvula de esfera ou válvula de cone. Este último usa uma parte móvel diferente para bloquear o fluxo.
Como as válvulas de retenção fornecem fluxo unidirecional, proporcionando assim uma vedação contra o fluxo reverso, é aconselhável instalá-las no lado de saída da bomba hidráulica. Abaixo, está uma imagem mostrando como funciona uma válvula de esfera de retenção hidráulica:

Como funciona uma válvula de retenção hidráulica

Nos diagramas de circuitos hidráulicos, você pode representar essas válvulas usando seu símbolo exclusivo:

Um símbolo de uma válvula de retenção hidráulica

No entanto, na realidade, é assim que uma válvula de retenção hidráulica se parece:

Uma válvula de retenção de cartucho hidráulico

Nos circuitos do pacote de energia hidráulica, você montará a válvula de retenção interna no bloco, enquanto a válvula de retenção externa no orifício de montagem encontrado na superfície do bloco de válvulas.
Os fabricantes usam diferentes materiais para produzir válvulas de retenção, como corpo de carbono zincado e gatilho em linha de aço inoxidável endurecido. Isso visa fornecer uma vedação metal-metal de longa duração.
Às vezes, as empresas de fabricação de pacotes de energia hidráulica podem incluir uma válvula de retenção operada por piloto. Você pode controlar essas válvulas usando fluidos de outras válvulas.
Uma válvula de retenção hidráulica operada por piloto é única no sentido de que; eles permitem que o fluido hidráulico flua em uma direção, mas você ainda pode desativá-los usando uma pressão piloto.
Para abrir esta válvula, você precisará de uma pressão de entrada pA, pressão piloto pX ou, às vezes, pode precisar de ambas. Você pode expressar a quantidade de força devido a isso como:

Equação mostrando como funciona uma válvula de retenção operada por piloto hidráulico. Fonte da imagem - MathWorks

3.4.2 Válvulas de Alívio

Nos circuitos hidráulicos, as válvulas de alívio protegem os circuitos a jusante da sobrepressurização. São um bom exemplo de válvula de segurança e você também pode se referir a eles como válvulas de alívio de pressão (PVV).
Existem muitos tipos de válvulas de alívio de pressão que variam em design e especificações. Um bom exemplo é a válvula de alívio operada por piloto.
Durante o período dos ciclos de trabalho, essas válvulas de alívio operadas por piloto descarregam a bomba em baixa pressão. Outro critério de classificação importante é a tipo de material.
Várias válvulas de alívio de pressão hidráulica ajustáveis ​​são fabricadas a partir de corpos de aço carbono zincado. Possuem componentes de vedação em aço inoxidável endurecido.
Nos circuitos, o símbolo da válvula hidráulica é mostrado abaixo:

Um símbolo de válvula de alívio hidráulico

A maioria das válvulas hidráulicas vem com uma pressão predefinida (pressão de abertura específica). Eles são ajustáveis ​​ou apresentam um fio à prova de violação.
O fio à prova de violação impede o ajuste em campo. Seu princípio de funcionamento pode ser ilustrado pela imagem abaixo:

Função da válvula de alívio hidráulica

Você verá que quando a pressão é reduzida dentro de 25% do ponto de ajuste, a válvula selará automaticamente. Abaixo está a imagem real de uma válvula de alívio hidráulica:

Uma válvula de alívio hidráulica

Parâmetros a serem considerados ao selecionar uma válvula de alívio de pressão
Abaixo estão sete parâmetros cruciais que você precisa considerar ao comprar uma válvula de pressão:

  • Classificação de pressão; ele deve ser compatível com a pressão do sistema do pacote de energia hidráulica.
  • Classificação de temperatura; considere a temperatura do fluido e do ambiente.
  • Tipo de material; deve ser resistente à corrosão e não afetado pela temperatura flutuante do fluido.
  • Quociente de vazão; considere a vazão máxima quando a válvula estiver totalmente aberta e a bomba operando em plena capacidade.
  • Reajuste a pressão; esta é a pressão onde a válvula de alívio fechará uma vez aberta.
  • Configuração de alívio; esta está sempre acima da pressão normal de operação do sistema (cerca de 5 a 10%).
  • Faixa de pressão de alívio; esta é a pressão mínima e máxima em que você exigirá que a válvula abra e feche.

Outros aspectos vitais que afetarão a operação da válvula de alívio são folgas/vedações, modo de falha e histerese.

3.4.3 Válvulas de liberação/válvulas solenoides de cartucho hidráulico

Uma válvula de liberação ou válvulas solenóides de cartucho hidráulico são exemplos de válvulas de controle direcional. Você pode usar essas válvulas para:

  • Parar o fluxo de fluido
  • Permitir fluxo de fluido
  • Mudar a direção do fluxo de fluido

Na maioria das aplicações, uma válvula de liberação hidráulica também significa uma válvula solenoide de cartucho hidráulico de 2 vias e 2 posições. Válvulas solenóides são válvulas operadas eletromecânicas.
Essas válvulas têm um mecanismo de comutação rápido e seguro. Eles também são: confiáveis, duráveis, compactos em design e oferecem baixo poder de controle. Abaixo estão exemplos de válvulas de liberação hidráulica:

Tipos de válvulas de liberação hidráulica

Nos circuitos hidráulicos, eles são representados como mostrado abaixo:

Símbolo da válvula de liberação hidráulica

Uma vez que estas válvulas de controle direcional têm um solenóide, seu mecanismo de controle depende da energia elétrica. Na maioria dos casos, você pode se referir a eles como um solenóide de força variável.
Isso porque, seu controle de pressão é inversamente ou diretamente proporcional ao sinal elétrico (corrente ou tensão).
Sem a energia elétrica, essas válvulas operam apenas em um estado unidirecional. Ou seja, o fluido hidráulico só pode fluir em uma direção.
É a corrente elétrica que a torna uma válvula de duas vias. Onde, permitirá que o fluido hidráulico retorne ao tanque, liberando assim a carga do cilindro.
Devido aos projetos de circuitos variados das válvulas de controle direcional, você encontrará um grande número de válvulas de controle hidráulico e dimensões de montagem do bloco de válvulas.

Válvula solenóide de 2 vias 2 posições

Em geral, os principais tipos de válvulas solenóides incluem:
uma. Válvulas solenóides normalmente fechadas
Nesses circuitos, a tensão da bobina pode variar dependendo do projeto. As configurações mais comuns incluem: DC12V, DC24V, AC24V e AC220V.
O tipo de bobina também varia. Estes podem incluir: Hirschmann, chumbo duplo ou chumbo duplo à prova d'água
b. Válvulas de retenção dupla de liberação manual
Um bom exemplo da válvula solenoide com acionamento manual. Estes são comuns em equipamentos de elevação de automóveis, onde você pode decidir operar a válvula solenoide manualmente.

Válvula solenóide hidráulica com acionamento manual

Normalmente, você pode ajustar válvula solenóide hidráulico dependendo do tipo de mecanismo de controle de uma aplicação específica. Além disso, a complexidade de uma válvula de controle direcional também dependerá do sistema hidráulico específico que você pretende controlar.
Você pode ir para um:

  • Válvula de controle direcional de 2 vias
  • Válvula de controle direcional de 3 vias
  • Válvula de controle direcional de 4 vias

Você pode aprender mais sobre como usar e seus diagramas de circuito aqui: Válvulas de Controle Direcional.

3.4.4 Válvula/acelerador de agulha

São válvulas que permitem o controle preciso do fluido e são projetadas principalmente para baixas vazões. Válvulas de agulha têm uma ponta fina e cônica em direção à haste da válvula que bloqueia ou restringe o fluxo.
Na maioria dos circuitos hidráulicos, você pode instalá-los perto de medidores delicados que podem ser danificados em caso de aumento repentino de pressão. Além disso, você pode usar esses válvulas do acelerador nos tubos retornando o óleo de volta ao tanque.
As válvulas de agulha podem aumentar, diminuir ou fechar completamente o fluxo de fluido. No controle do acelerador, as válvulas de agulha são preferidas em comparação com as válvulas de esfera.
Em circuitos hidráulicos, você pode representar válvulas de borboleta usando este símbolo:

Símbolo de válvula de agulha

É assim que as válvulas de agulha se parecem:

Válvula de agulha

Fatores a serem considerados ao escolher válvulas de agulha
Para qualquer controle de fluido hidráulico, aqui estão os principais fatores que você precisa considerar:

• Classificações de pressão

As válvulas de agulha podem lidar com uma ampla gama de pressões. Dependendo da natureza do sistema de fluido hidráulico, uma válvula de agulha pode lidar com pressões que variam de 5,000 a 6,000 psi.
Existem válvulas de agulha de alta pressão que podem lidar com pressões de até 10,000 psi.

• Tamanho da Válvula

Estas válvulas estão disponíveis em diferentes tamanhos métricos que variam entre 2 e 11 mm. Além disso, existem os tamanhos padrão que variam de 1/8” a 1”.

• Temperatura de operação da válvula

Aqui, você precisa considerar as válvulas com politetrafluoretileno (PTFE), pois oferece resistência adicional e resistência a altas temperaturas. A faixa de temperatura de trabalho é de -65°F a 450°F.
Outra opção são as válvulas de agulha de poliéter éter cetona (PEEK). Isso aumenta a temperatura de trabalho para 600°F.
Lembre-se, PEEK e PTFE são os materiais de vedação mais comuns em válvulas de agulha.

• Tipo de material

Alguns dos materiais mais comuns incluem aço carbono, aço inoxidável ou latão. Cada material possui propriedades físicas e químicas únicas, tornando-os adequados para aplicações hidráulicas específicas.
Por exemplo, uma válvula de agulha de aço inoxidável é a escolha perfeita para aplicações de processamento químico e circuitos suscetíveis à corrosão.

3.4.5 Válvulas de Controle Direcional

Na seção 3.4.3 deste capítulo, discuti vários aspectos de uma válvula de controle direcional. Novamente, nesta seção, terei uma visão geral rápida de outros tipos de válvulas de controle direcional.
A válvula de controle direcional direciona o fluido hidráulico em diferentes caminhos. Eles têm um carretel que você pode controlar mecanicamente ou eletricamente.
No passado recente, os fabricantes optaram por válvulas de controle elétrico. Veja como funcionam as válvulas de controle direcional:

Claramente, a partir desta válvula operada eletricamente, seus projetos tendem a ser mais complexos do que as válvulas de liberação. Você pode encontrar uma válvula de controle direcional de 4 vias e 3 posições ou uma válvula de controle de 2 vias e 2 posições.
A complexidade do projeto dependerá da aplicação específica da válvula direcional em um circuito de controle hidráulico. Nos circuitos hidráulicos, o símbolo da válvula de controle direcional é:

Um símbolo de válvula de controle direcional hidráulico

Símbolo de válvulas de controle direcional

Classificação de Válvulas de Controle Direcional Hidráulicas

Em geral, todas as válvulas de controle direcional disponíveis se enquadram nessas 4 categorias:

• Número de portas

Isso se refere ao número de portas que permitem que o fluido entre e saia da válvula direcional. Dependendo do número de portas, você pode ter uma válvula de 2 vias de 2 posições, válvula de 4 vias de 3 posições, etc.

• Número de posições

Este é o número de posições normais e de trabalho que o carretel da válvula direcional pode assumir. Pode ser 2 posições, 3 posições, etc.
Você pode ver isso claramente nos exemplos anteriores.

• Métodos de atuação

Existem três métodos principais de atuação e incluem manual, elétrico e mecânico.
Exemplos de válvulas acionadas manualmente incluem verificação dupla de liberação manual que são comuns em equipamentos de elevação de carros e válvulas de controle direcional manual.
Uma válvula de controle direcional acionada eletricamente inclui válvulas direcionais de solenoide e válvulas operadas por piloto de solenoide.
Essas válvulas solenoides vêm com opções de alimentação variadas, como DC12V, DC24V, AC24V e AC220V.

• Tipos de carretel

Você pode optar por uma válvula de controle direcional com um carretel deslizante ou rotativo. Os carretéis deslizantes são de natureza cilíndrica, enquanto os carretéis rotativos têm uma forma esférica.

3.4.6 Válvulas Modulares

As válvulas modulares oferecem uma ampla gama de opções de montagem em circuitos hidráulicos. Eles têm vários orifícios de montagem, válvulas e loops em comparação com as válvulas de cartucho.
Você pode encaixá-los em qualquer sistema para atender aos requisitos específicos do circuito hidráulico. No momento, há uma ampla gama de válvulas modulares disponíveis no mercado, como válvulas de retenção operadas por piloto, válvulas de controle de fluxo, válvulas redutoras de pressão e válvulas de contrapeso.
Tomemos por exemplo o Target válvula de elevação hidráulica. Estas válvulas oferecem uma solução perfeita em todas as soluções de elevação.

Válvulas de elevação hidráulicas

Eles têm um design exclusivo para controlar cilindros de ação simples. Essas válvulas modulares funcionam de modo a oferecer um mecanismo de controle superior ao elevar e abaixar cargas.
Com isso em mente, podemos explorar outros tipos de válvulas modulares que você pode usar para suas unidades hidráulicas.

• Válvulas de controle de fluxo

A vida do válvulas de fluxo hidráulico estão disponíveis em uma ampla gama de configurações e designs, dependendo das finalidades funcionais de cada válvula. Um bom exemplo é uma válvula de controle de fluxo modular com válvula de controle direcional e uma subplaca.

Uma válvula de controle de fluxo

As válvulas de controle de fluxo podem ter portas diferentes, como A, B ou A e B.

• Válvula de retenção operada por piloto modular

Algumas das válvulas mais comuns incluem:

  1. Um controle de porta
  2. Controle da porta B
  3. Controle da porta A&B (bloqueio hidráulico)

Aqui está como uma válvula de retenção operada por piloto se parece:

Válvula de retenção operada por piloto modular

Essas válvulas de retenção operadas por piloto são adequadas para aplicações onde é necessária uma função de verificação controlada remotamente ou alta vazão. Eles fornecem uma parada automática.
Outras opções disponíveis podem incluir válvulas de retenção controladas por pressão, controladas por solenóide, controladas por pressão única, controladas por pressão interna dupla e controladas por solenóide dupla.

• Válvula de redução de pressão

Este é mais um popular válvula de pressão hidráulica. Abaixo está uma imagem da válvula redutora de pressão:

Uma válvula redutora de pressão

Na maioria dos casos, você pode especificar válvulas redutoras modulares dependendo da pressão máxima de operação e vazão máxima.

• Válvulas de contrapeso

Você pode usar válvulas de contrapeso para reduzir a pressão na porta “A” e na porta “B”. Eles são fabricados principalmente em ferro fundido e os critérios de especificação são baseados na pressão máxima, porta de conexão e vazão máxima.
Como você pode ver, existem muitos tipos de válvulas modulares. Portanto, você precisa revisar a folha de dados do fabricante para escolher um projeto modular que melhor se adapte ao seu sistema hidráulico.

Diferentes tipos de válvulas modulares

Ao longo desta seção, acredito que você notou que existem muitos tipos de válvulas hidráulicas. Escolha sempre um que melhor se adapte ao seu pacote de potência hidráulica.
Lembre-se, com uma válvula apropriada, você pode ter controle total do fluido que flui pelas tubulações hidráulicas. Agora, vamos discutir o próximo componente de um pacote de energia hidráulica.

3.5 Tanques Hidráulicos

Um tanque hidráulico é um recipiente que contém o fluido que você fornecerá ao sistema para realizar o trabalho. Às vezes, você pode se referir a ele como um reservatório hidráulico.
Os tanques de óleo hidráulico para unidades de energia vêm em uma ampla variedade de formas, tamanhos e materiais. Para o escopo deste e-book, vou me concentrar no seguinte:

  • Tanques hidráulicos de plástico
  • Tanques de aço hidráulico
  • Componentes de um hidráulico

Geralmente, o reservatório hidráulico armazena e auxilia no processo de recuperação.
Vejamos esses três itens principais em detalhes.

3.5.1 Tanques de Plástico

Um grande número de tanques de plástico hidráulico são feitos de polipropileno (PP). Este é um material especial para tanque de óleo que é resistente à corrosão, baixa temperatura, alta temperatura, soluções ácido-alcalinas e radiação solar.
A maioria dos fabricantes usa uma técnica de moldagem por injeção que resulta em um tanque de fluido hidráulico leve e forte. O tanque pode suportar alta pressão e resistente a diversas condições climáticas.
Isso torna os tanques de plástico econômicos e populares na maioria das unidades hidráulicas.

Tanque de plástico hidráulico

As principais características do pacote de energia, tanques hidráulicos incluem:

• Cor da superfície

A maioria deles vem na cor branca, para que os usuários possam ver facilmente o nível de óleo no tanque. Portanto, você não precisa usar um medidor de líquido para saber o nível exato do fluido.
Claro que outras cores também estão disponíveis.

• Tamanho do tanque de plástico hidráulico

O tamanho pode variar dependendo do projeto e do tamanho do conjunto de potência hidráulica. O volume do tanque deve ser grande o suficiente para permitir que todos os fluidos hidráulicos nas tubulações sejam drenados no tanque.
Portanto, você descobrirá que o tamanho do tanque de combustível hidráulico pode variar dependendo do equipamento hidráulico, como empilhador hidráulico, equipamento de elevação hidráulica, rampa de doca hidráulica, elevador hidráulico de tesoura, etc.
O volume do tanque pode variar de 1.0 litros a 24 litros enquanto o tamanho do gargalo é de 94mm, 120mm ou 123mm.
Além destes, você pode montá-lo na posição horizontal ou vertical. Possui um orifício de montagem redondo, elipse prolata ou círculo não fechado.

3.5.2 Tanques de Aço

Assim como os tanques reservatórios hidráulicos de plástico, o tanques de aço hidráulico estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos e designs. Infelizmente, para esses tanques de aço do pacote de energia hidráulica, você precisará de um medidor de líquido para determinar o nível do fluido hidráulico.
Os tanques de aço também são mais pesados ​​que os tanques de plástico. Eles são fabricados principalmente em aço inoxidável.
Às vezes, você também pode encontrar tanques hidráulicos de ferro.
Eles vêm em uma ampla gama de cores e formas/design personalizados. Você pode optar por um reservatório de tanque hidráulico preto, vermelho ou azul.
Esses tanques são fabricados principalmente por puncionamento e soldagem. Isso resulta em um tanque forte e durável, que é resistente a uma ampla gama de condições climáticas.
Basicamente, esses tanques são fabricados especificamente para resistir a condições de alta e baixa temperatura. Eles garantem que as propriedades do fluido hidráulico permaneçam as mesmas em todos os momentos.

Tanques de aço hidráulico

Propriedades dos tanques de aço hidráulico

Algumas das principais características desses tanques hidráulicos incluem:

  • A forma é redonda ou quadrada
  • O volume pode variar de 1.2L a 30L; sob medida também disponível
  • A posição de montagem é vertical ou horizontal
  • O tamanho do pescoço do tanque é de 94 mm por 120 mm por 123 mm
  • Orifício de montagem talvez redondo; elipse prolato; círculo aberto

3.5.3 Componentes do Tanque Hidráulico

Como você viu nas fotos dos dois tanques listados acima, fica claro que eles têm três componentes principais:
uma. Filtro de ar
Isso permite que o ar entre no tanque, protegendo assim o tanque da pressão atmosférica. Lembre-se, à medida que a bomba de engrenagem gira, ela cria um vácuo que força o fluido hidráulico a entrar nela.
b. Plugue de aço
Ao abrir o bujão de aço, você pode drenar o óleo hidráulico do tanque. Ele veda a saída do tanque.
c. pescoço do tanque de aço
Você montará o pacote de energia hidráulica no outro tanque de aço personalizado através do gargalo do tanque de aço. Assim, você pode montar um ou dois ou mais pacotes de energia em um tanque de aço quadrado personalizado.

3.6 Peças de Conexão Hidráulica

 

Nesta seção, discutirei as várias partes que interligam os principais componentes hidráulicos, como tanques, bombas, motores elétricos, etc.
As peças de conexão incluem acoplamentos, cabos e tubos.

3.6.1 acoplamentos

A acoplamento é o principal dispositivo que você usará para conectar seu motor elétrico e bomba hidráulica. Ou seja, você conectará o eixo do seu motor ao da bomba hidráulica.

Um acoplamento

Um acoplamento de eixo ajuda a transmitir a potência rotacional do motor para a bomba hidráulica.

Fatores a considerar ao escolher o acoplamento certo

Antes de escolher o mecanismo de acoplamento correto, você precisa considerar o seguinte:

  • Desalinhamento paralelo
  • Desalinhamento angular
  • Fim da folga
  • Flexibilidade de torção

Tipos de acoplamento

O tipo de acoplamento dependerá da posição do seu motor elétrico em relação à bomba hidráulica. Alguns dos tipos mais comuns de acoplamento incluem:

  • Acoplamento flexível; é quando o acoplamento pode lidar com desalinhamento paralelo e angular.
  • Acoplamento rígido/acoplamento de compensação; usado principalmente em aplicações onde os eixos são coaxiais entre si.

Na maioria dos casos, você precisará especificar esses tipos de acoplamentos com base no tipo de lombada e no comprimento.

Cabo 3.6.2

Você vai usar cabos elétricos para alimentar o motor. Ou seja, você deve conectar o motor de partida ou fonte de alimentação ao motor.

Cabo elétrico

Você tem que escolher os cabos certos com base na classificação do motor elétrico.

3.6.3 Conexões, tubos, mangueiras e conexões

Para garantir que haja um fluxo contínuo de fluido hidráulico do tanque para o cilindro, você precisará do seguinte:

  1. Acessórios; isso conecta a mangueira à saída do coletor se eles não corresponderem.
  2. Tubos; funciona como uma mangueira, mas o tubo é feito de aço, por isso é inflexível.
  3. Mangueiras; é flexível e conecta o pacote de energia hidráulica com o atuador hidráulico.
  4. Conexões; eles conectam a mangueira ou tubo ao atuador hidráulico.

3.7 Tubos hidráulicos e filtros

Os tubos e filtros hidráulicos desempenham um papel fundamental nos sistemas de alimentação hidráulica. Nesta subseção, você aprenderá sobre:

  • Tubulação de sucção hidráulica
  • Tubo de retorno hidráulico
  • Arquivadores hidráulicos
  • Tubulações hidráulicas que mantêm as válvulas
  • Selos

3.7.1 Tubulação de sucção hidráulica

À medida que a bomba hidráulica gira, cria uma diferença de pressão, portanto, o fluido flui para a bomba. Um tubo de sucção hidráulica é o tubo que conecta o tanque e a bomba.
É por esse cano que o óleo chega à bomba. As especificações comuns de tubos de sucção hidráulica são:

  1. Conecte o tamanho da rosca (G3/8)
  2. Forma (curva; Reta)
  3. Comprimento: – Curva: 73mm, 29mm
    1. Reta: 120mm, 180mm, 280mm, 320mm

3.7.2 Tubo de retorno hidráulico

Este é o tubo que retorna o óleo para o tanque hidráulico. As especificações comuns incluem:

  1. Conecte o tamanho da rosca (M12*1)
  2. Forma (Reta)
  3. Comprimento: 120mm,180mm,280mm,320mm

3.7.3 Filtros Hidráulicos

Filtros hidráulicos remova detritos ou impurezas no óleo antes de ser aspirado através do tubo hidráulico para a bomba. Ajuda a manter o sistema hidráulico limpo.
Esses filtros vêm em diferentes tamanhos e configurações, alguns equipados com ímã para remover partes metálicas do fluido hidráulico. Isso evita o entupimento.
A especificação do filtro hidráulico é baseada em:

  1. Conecte o tamanho da rosca (G3/8)
  2. Diâmetro externo (43mm;65mm;70mm)

3.7.4 Tubulações Hidráulicas que mantêm as válvulas

Existem válvulas que você não pode instalar no bloco hidráulico. Além disso, você pode descobrir que não há espaço extra para instalá-los na seção externa.
Em tais situações, a única opção é instalar tais válvulas no sistema de tubulação. Estes são o que chamamos de tubos hidráulicos que mantêm as válvulas.

3.8 Selos

Alguns dos tipos mais comuns de selos incluem selos mecânicos e O anel. Estes são acessórios importantes que evitam o derramamento de óleo.
Eles são comumente usados ​​em unidades de energia e articulações. A maioria deles são feitos de borrachas sintéticas.
Alguns dos principais fatores a serem considerados ao selecionar selos incluem:

  • Temperatura e pressão de trabalho
  • Compatibilidade química
  • Requisitos de lubrificação
  • Tamanho
  • Custo

Novamente, você deve seguir as instruções recomendadas pelos fabricantes para evitar falhas na vedação.

3.9 Peças Elétricas

Estes são componentes básicos das unidades hidráulicas que dependem de sinais elétricos para enviar comandos ao sistema. Nesta subseção, você aprenderá sobre três componentes principais:

  • Pingente de botão remoto de cabo
  • Remoto sem fio
  • Iniciador de revezamento
  • Cabo
  • Bateria

3.9.1 Pingente de Botão de Pressão Remota de Cabo

Esta pingente remoto é um botão controlado e possui um fio (geralmente de 4 metros) que se conecta à válvula solenoide, podendo controlar a válvula solenoide por DC12V e DC24V.
O pingente de botão remoto de cabo é à prova d'água e resistente a choques.
Você pode clicar aqui para aprender como ligar o pacote de energia hidráulica. Abaixo está uma imagem de um botão remoto.

Um botão remoto para um pacote de energia de ação simples

É assim que você pode conectá-lo a um sistema de pacote de energia hidráulica:

Botão remoto conectado a um pacote de energia hidráulica

Para operar este acessório com sucesso, você precisa entender as seguintes opções disponíveis:

  • 2 botões remotos

Você pode usar isso para mini pacotes de energia hidráulica de ação simples. Tem três fios com 4 metros de comprimento.

  • 2 botões remoto com trava

Comumente usado para sistema hidráulico de simples / dupla ação. Havia uma chave que você pode bloquear este controle remoto longe da bateria, portanto, ninguém pode operar o pacote de energia sem essa chave. Tem quatro fios, que são 4 metros

  • 4 botões remoto

Você pode usar isso para mini pacote de energia hidráulica de dupla ação. Possui quatro botões remotos com 6 fios que são 4 metros.

3.9.2 Remoto sem fio

Este equipamento fornece acesso sem fio ao pacote de energia hidráulica. Tem um transmissor e receptor remoto sem fio.
Com esta controle remoto sem fio, sua capacidade de controlar uma unidade de energia não é limitada pelo comprimento do fio. Tem um alcance de controle remoto de até 200 metros.

Um controle remoto sem fio

Seu transmissor possui uma bateria de longa duração ao lado do circuito de economia de bateria. Você também pode observar a operação remota através de uma luz indicadora visual.
O controle remoto sem fio é à prova d'água e robusto para atender às demandas dinâmicas da indústria.

3.9.3 Relé de partida

Iniciador de revezamento é uma parte elétrica que se conecta ao controle remoto, motor DC e bateria DC. À medida que o controle remoto funciona, o relé de partida liga e deixa a bateria dar partida no motor CC.
Um bom exemplo é o Trombeta iniciador de revezamento. É confiável devido à sua natureza diversificada, design robusto e confiabilidade.

Iniciador de revezamento

As principais especificações incluem o seguinte:

  • Dever intermitente:

Carregar corrente 150 Amps, Inrush 800 Amps
Disponível em 12 ou 24 Volts
Isto é para aplicações de alta amperagem. Seu design exclusivo o torna duradouro e resistente a condições climáticas adversas.

  • Dever Contínuo:

Corrente 150 Amps, Inrush 800 Amps (dependendo da voltagem e design)
Disponível em 12 volts, 15 volts, 24 volts, 36 volts e 48 volts
Ele é projetado especificamente para veículos elétricos e aplicações que exigem equipamentos robustos.

Cabos 3.9.4

São esses cabos que conectam o botão remoto ao relé de partida e às válvulas solenoides.
A especificação é baseada em: comprimento, geralmente 3 metros e número de núcleo: 3 PIN ou 4 PIN.

3.9.5 bateria

Esta é a fonte de alimentação DC do pacote de energia hidráulica DC.

3.10 Atuador Hidráulico

Um atuador hidráulico é a parte mecânica que converte a energia hidráulica em trabalho mecânico útil. Este trabalho mecânico pode ser movimento linear, movimento rotativo ou movimento oscilatório.
Em linhas gerais, há uma ampla gama de atuadores você pode escolher para qualquer aplicação pretendida. Esses incluem:

• Atuadores de válvula

A atuador de válvula refere-se ao mecanismo de abertura e fechamento de uma válvula. Alguns dos tipos mais comuns de atuadores de válvula incluem atuadores de válvula manuais, pneumáticos, hidráulicos, elétricos e de mola.

• Atuadores lineares

Atuadores lineares criar movimento em linha reta. Você pode criar movimento usando diferentes mecanismos que podem envolver o uso de atuadores mecânicos, hidráulicos, pneumáticos, piezoelétricos ou eletromecânicos.

• Atuador eletro-hidráulico

A vida do atuadores eletro-hidráulicos são comumente usados ​​em aplicações que exigem um alto grau de precisão. Eles possuem atuadores autônomos, que são operados apenas por energia elétrica.
Para o escopo deste eBook do pacote de energia, vou me concentrar em atuadores hidráulicos.
Vamos fazer uma rápida revisão dos vários componentes de um atuador hidráulico.

1) Cilindro Hidráulico

No capítulo 1, seção 1.2 (tipos de unidade hidráulica) e seção 1.3 (função da potência hidráulica), discuti todos os aspectos vitais sobre cilindros hidráulicos de ação simples e dupla ação.
Ou seja, desde as partes básicas dos cilindros hidráulicos até o funcionamento dos cilindros hidráulicos. Bem, o princípio de funcionamento permanece o mesmo.
Talvez, para lembrá-lo sobre o que discuti anteriormente, você pode assistir a este vídeo:
https://www.youtube.com/watch?v=-AueLXLVglc
Claro, é assim que um cilindro hidráulico se parece:

Partes de um cilindro hidráulico de dupla ação

Apenas como lembrete, você deve saber que o cilindro hidráulico é um importante atuador hidráulico. Ele converte energia hidráulica em energia mecânica que usamos para realizar uma série de tarefas.
Isso também é evidente no capítulo 1, seção 1.4 (Aplicações de conjuntos de energia hidráulica).
Como você aprendeu anteriormente, os pacotes de energia hidráulica são amplamente categorizados como cilindro hidráulico de ação simples ou cilindro hidráulico de ação dupla. Portanto, este fato não muda em atuadores de cilindro hidráulico.
Talvez, um novo conceito que não mencionei nas seções anteriores seja o cilindro hidráulico com sensor de posição.
Sobre um cilindro hidráulico com detecção de posição
A cilindro hidráulico com sensor de posição é usado em sistemas mais avançados onde fornece uma informação de feedback de posição eletrônica analógica ou digital instantânea. Ou seja, indica a extensão da extensão da haste durante qualquer curso.
Esses cilindros podem ter um transdutor de deslocamento interno ou externo. No entanto, os transdutores de deslocamento interno oferecem uma solução confiável quando se trata dessa tecnologia de detecção.
Como você viu anteriormente (capítulo 1), todos esses conjuntos de energia hidráulica têm suas vantagens e desvantagens exclusivas. Você aprenderá mais sobre isso no capítulo 5.

2) Balancins

O ângulo da placa oscilante determina a taxa de fluxo de óleo da bomba. Normalmente, você pode ajustar esse ângulo usando um sistema de controle hidráulico.
Na maioria dos casos, a velocidade do motor é proporcional ao ângulo da placa oscilante. A placa oscilante é comumente em bombas de pistão axial em linha.

Uma imagem mostrando a posição de uma placa oscilante.

3) Motor Hidráulico

(movimento de rotação). A quantidade de força mecânica dependerá da magnitude da energia hidráulica.
Ou seja, um motor hidráulico pode gerar diferentes magnitudes de torque em diferentes pressões. Algumas das principais aplicações incluem bicicleta hidráulica e veículo híbrido hidráulico.
Você pode assistir ao vídeo abaixo para entender como funciona o motor hidráulico:

Antes de começar a girar, o fluido hidráulico deve fornecer torque suficiente para girar o motor. O torque que o fluido hidráulico fornece pode ser categorizado como:
Torque de ruptura
Este é o torque mínimo necessário para dar partida no motor sem carga. Ou seja, a energia hidráulica deve superar as forças de atrito internas do motor.
Torque de operação
É o torque suficiente que mantém o motor hidráulico e a carga girando.
Torque inicial
É o torque necessário para girar o motor sob carga.

Tipos de Motores Hidráulicos

Os motores hidráulicos existentes podem ser classificados em quatro categorias diferentes. Esses incluem:

  1. Motorredutores hidráulicos; eles incluem motores de engrenagem hidráulicos e epicíclicos.
  2. Motores hidráulicos de palhetas; A subcategoria principal é o motor de palhetas balanceado.
  3. Motor hidráulico de pistão; estes incluem motores de pistão axial e radial.
  4. Atuadores de meia volta, como atuador rotativo e atuador de pinhão e cremalheira.

Motores hidráulicos

Tenho visto a maioria das pessoas que tendem a confundir bombas hidráulicas e motores hidráulicos.
A verdade é que as bombas hidráulicas adicionam mais energia ao circuito empurrando o fluido enquanto os motores hidráulicos atuam como atuadores que transformam a energia hidráulica em movimento rotativo. Além disso, bombas hidráulicas são acopladas a um motor elétrico.

4) Transmissão Hidrostática

O conceito de transmissão hidrostática baseia-se no fato de que, sempre que uma bomba é conectada a uma máquina motriz, ela gera um fluxo de fluido que aciona um motor hidráulico. É este motor hidráulico que está conectado à carga.
Para torná-lo mais versátil, você pode fazer a bomba ou o motor de deslocamento variável. Você pode aprender mais sobre esse conceito aqui: Entendendo as transmissões hidrostáticas.

5) Freios

Este é um mecanismo de freio que usa fluido de freio (fluido hidráulico) para parar ou controlar uma roda ou objeto em movimento. Você pode revisar as aplicações do pacote de energia hidráulica no capítulo um para saber mais sobre isso.

3.11 Fluido Hidráulico

Fluido hidraulico é o meio através do qual a potência ou energia é transferida em sistemas hidráulicos. Alguns dos fluidos hidráulicos mais usados ​​são soluções à base de água ou minerais.
A partir da definição da Lei de Pascal, você pode dizer claramente as principais características de um líquido que pode ser usado como óleo hidráulico.

Fluidos hidráulicos

Características de um fluido hidráulico ideal

Um fluido hidráulico ideal deve possuir as seguintes características principais:

  • Estabilidade térmica
  • Vida longa
  • Estabilidade hidrolítica
  • Rejeição total de água
  • Baixa corrosividade química
  • Baixo custo
  • Altas características antidesgaste
  • Viscosidade constante

Existem muitos tipos de fluidos de óleo hidráulico no mercado. Às vezes, torna-se quase impossível escolher o fluido hidráulico certo.
Abaixo estão os parâmetros essenciais do sistema hidráulico que você precisa considerar ao escolher um fluido hidráulico:

  • Tipo de bombas hidráulicas
  • Temperatura de operação do sistema
  • Ciclo operacional
  • Pressão de operação do sistema
  • Força esperada a ser gerada
  • Sistemas de controle, como válvulas hidráulicas.

Basicamente, esses são os aspectos básicos que você precisa saber sobre o fluido hidráulico. Para saber mais sobre esses óleos, clique em: Fundamentos de Engenharia: Fluidos Hidráulicos.
Agora que você conhece todos os componentes das unidades hidráulicas, vamos aprender a projetar uma que atenda às necessidades específicas de nossas aplicações.
Você aprenderá sobre os diagramas de circuitos básicos no capítulo 4.

Capítulo 4

Como projetar o pacote de energia hidráulica?

No capítulo três listamos todos os componentes essenciais das unidades hidráulicas.

Portanto, esta seção se concentrará no processo de projeto, após o qual você aprenderá sobre o processo de fabricação do pacote de energia hidráulica no capítulo 7.
Aqui, você aprenderá sobre os circuitos de projeto, desenhos técnicos de unidades hidráulicas e símbolos.
Então, vamos começar nosso projeto de pacote de energia hidráulica:

4.1 Projeto de Circuito Hidráulico

O processo de design começa com um requisito de desempenho específico para cada componente que desejamos incluir em nosso sistema.
Lembre-se de que todos os componentes hidráulicos listados no capítulo 3 afetarão diretamente o processo de projeto e o custo.
Além disso, o tamanho de um cilindro, tipo de válvula ou tipo de motor determinará as características únicas de desempenho dos conjuntos de energia hidráulica.
Isso explica a razão pela qual temos micro conjuntos de potência hidráulica, mini conjuntos de potência hidráulica, etc.
Deixe-me revisar os componentes do projeto do pacote de energia hidráulica que você precisa considerar.

4.2: Componentes e cálculos do projeto do pacote de energia hidráulica

Os recursos de design padrão e o desempenho que você precisa considerar incluem o seguinte:

1. Motobombas

Você precisa especificar a classificação e a capacidade das bombas hidráulicas. Eles empurrarão o fluido hidráulico no circuito para fazer o trabalho.
Alguns dos principais cálculos para as bombas hidráulicas incluem:
Potência necessária para acionar a bomba
Nesse caso, você usará esta fórmula simples: GPM×PSI×.0007
Este é um cálculo “regra-de-polegar”. Por exemplo, se suas bombas devem dirigir 5gpm a 1,500 psi, então você precisa de um motor de acionamento cuja potência seja de 5.25kw.
Deslocamento da bomba hidráulica necessário para GPM de fluxo de saída:
Você determinará isso usando a fórmula: 231×GPM÷RPM
Assim, assumindo um deslocamento de 5 GPM a 1500 RPM, usando a equação acima, você obterá 0.77 polegadas cúbicas por revolução.
Fluxo de saída da bomba (em galões por minuto):
Você pode obter isso usando a fórmula: RPM×Deslocamento da bomba ÷231
Implicando, caso você precise determinar a quantidade de óleo que sua bomba vai produzir com um deslocamento de 2.5 polegadas cúbicas, bomba operando a 1200 rpm?
Inserindo-os na equação acima, você obtém: 12.99 GPM.
Basicamente, estas são as quatro equações básicas que você precisa saber ao projetar a escolha da melhor bomba para sua unidade hidráulica.

2. Cálculos do Cilindro Hidráulico

Abaixo estão as equações importantes do cilindro hidráulico que você precisa considerar em seu processo de projeto:
Área da extremidade da haste do cilindro (em polegadas quadradas):
Você obtém isso usando: Blind end area-Rod area
Isso implica que você precisa determinar a área dessas seções. Claro, você tem que determinar a figura geométrica e então usar a fórmula apropriada.
Por exemplo, quando estiver lidando com um quadrado, você usará: L×L. No caso de um círculo, você usará: π×raio×raio.
Área da extremidade cega do cilindro (em polegadas quadradas):
Você usará a fórmula: PI×(Raio do cilindro)2
Novamente aqui, a fórmula dependerá da forma geométrica em questão.
Saída de extremidade cega do cilindro (GPM):
A fórmula é: Área cega final÷Rod End Ares×GPM In
Força de saída do cilindro (em libras):
Use a fórmula: Pressão (em PSI)×CylinderArea
Velocidade do cilindro (em polegadas por segundo):
A fórmula é: (231×GPM)÷(60×Área líquida do cilindro)
GPM de fluxo necessário para a velocidade do cilindro:
Use a seguinte fórmula: Área do cilindro×comprimento do curso em polegadas ÷231×60÷tempo em segundos para um curso
Pressão do fluido em PSI necessária para levantar a carga (em PSI):
Você usará a fórmula: Libras de força necessária ÷área do cilindro

3. Cálculos do Motor Hidráulico

Considere as seguintes equações principais:
GPM de Fluxo Necessário para Velocidade do Motor Fluido:
Adote a seguinte fórmula: Deslocamento do motor ×Motor RPM÷231
Velocidade do Motor Fluido da Entrada GPM:
Use esta fórmula: 231×GPM÷Deslocamento do motor do fluido
Torque do Motor Fluido de Pressão e Deslocamento:
Você usará esta fórmula: PSI×Deslocamento do Motor ÷(2×π)
Torque do Motor Fluido de GPM, PSI e RPM:
Você usará a fórmula: GPM×PSI×36.77÷RPM
Torque do Motor Fluido de Potência e RPM:
Use esta fórmula: Potência×63025÷RPM

4. Cálculos de fluidos e tubulações

Para calcular: Velocidade do fluido através da tubulação
Use a seguinte fórmula: 0.3208×GPM÷Área interna
NOTA: Para uma aplicação mais prática dessas fórmulas, você pode baixar PDF de Cálculos Hidráulicos da Target Hydraulics.
Claro, você terá que considerar vários projetos e tamanhos de tubos hidráulicos, juntamente com outros componentes, como coletores e válvulas. Existem as pressões recomendadas para cada tubo.
Novamente, esses cálculos podem envolver algumas conversões de unidades. Todos estão indicados no pdf de cálculos hidráulicos.
Além disso, você pode visitar o e4 Treinamento. Eles oferecem uma ampla gama de calculadoras de projeto de sistemas hidráulicos, simulações e cursos.
Com tudo isso em mente, você pode seguir em frente para projetar seu circuito de unidade de potência hidráulica. Isso deve ser baseado em cálculos precisos e na seleção do componente certo do conjunto de potência hidráulica.

Um desenho 2D do pacote de energia hidráulica e esquemas hidráulicos

Para os projetos de desenho 3D, você precisará do Solidworks e do Inventor. Lembre-se que é aqui que o processo de design começa.
Agora, vamos explorar outros componentes de projetos de pacotes de energia hidráulica.

4.3 Diagrama da Unidade de Energia Hidráulica

Como qualquer outro processo de design, você precisa especificar cada componente nesta fase.
Vou me concentrar em quatro diagramas de unidade aqui:

Distribuidores hidráulicos

A partir do capítulo três, tenho certeza de que você entende a importância e a função dos manifolds nas unidades hidráulicas.

Este é um coletor hidráulico central

Lembre-se, existem diferentes tipos de coletores hidráulicos. Isso depende da aplicação específica do pacote de energia hidráulica.
Aqui estão diagramas completos dos vários tipos de coletores hidráulicos.

Tanque de óleo

Abaixo está uma foto de um tanque de aço hidráulico.

Uma vista lateral de um tanque de óleo de aço

Motor elétrico

É o motor elétrico que aciona a bomba hidráulica. Você pode consultar o capítulo três para obter mais informações sobre motores.

Uma vista em corte transversal de um motor elétrico

Aqui está um esquema de montagem de mini unidade de energia hidráulica (HPU) bidirecional:

Uma mini HPU hidráulica bidirecional montada com circuito hidráulico

Novamente, quando se trata do processo de projeto, geralmente usamos símbolos para representar os componentes hidráulicos reais. Estes são símbolos de desenho hidráulico universalmente aceitáveis.
Você aprenderá mais sobre isso na seção 4.3.

4.4 Esquema Hidráulico

Abaixo estão os símbolos hidráulicos básicos universalmente aceitáveis. Cada componente hidráulico no capítulo 3 tem uma representação de símbolo única.
Por exemplo, em circuitos hidráulicos, os motores devem ser representados conforme mostrado abaixo:

Motores em circuitos hidráulicos

Além disso, você pode assistir a este vídeo para saber mais sobre a representação esquemática de válvulas de controle:

Você também pode acessar estes recursos: símbolos hidráulicos pdf, Símbolos ISO para Sistemas Hidráulicos e Gráfico de símbolos esquemáticos básicos.
Essas representações de circuito são cruciais em qualquer projeto de circuito de unidade de potência hidráulica.
De fato, as unidades de energia hidráulica (HPU) desempenham um papel integral na maioria dos sistemas. No entanto, eles têm suas vantagens e desvantagens únicas.
Você aprenderá sobre isso no capítulo 5.
Desde os primeiros quatro capítulos, tenho certeza de que você notou que os sistemas hidráulicos são a escolha perfeita para uma ampla gama de aplicações. Isso se deve à ampla gama de recursos e benefícios desejáveis ​​que eles oferecem em oposição a outros equipamentos da mesma categoria.
No entanto, isso não significa que os sistemas hidráulicos sejam 100% perfeitos. Eles têm certas vantagens e desvantagens, que discutirei no capítulo cinco.

Capítulo 5

As vantagens e desvantagens dos pacotes de energia hidráulica

Nesta seção, discutirei todas as vantagens e desvantagens das unidades de energia hidráulica.

Basicamente, isso visa esclarecer por que você deve usar conjuntos de potência hidráulica nas aplicações de sistemas hidráulicos mencionados no Capítulo um.
Além disso, na seção de desvantagens, você conhecerá os vários desafios que provavelmente enfrentará ao usar sistemas hidráulicos.
Isso ajudará você a se preparar com antecedência e criar estratégias para reduzir seus efeitos nas operações normais dos sistemas hidráulicos.

5.1 Vantagens das Unidades Hidráulicas

As vantagens das unidades de energia hidráulica incluem:
Os pacotes de energia hidráulica têm alta potência em relação ao peso
Quando você compara o sistema hidráulico, mecânico e elétrico com a mesma potência, digamos 5hp, você descobrirá que o sistema hidráulico é pequeno e leve. Na verdade, você pode segurá-lo na palma da sua mão.
Eles são poderosos em comparação com outros mecanismos de elevação
Os sistemas hidráulicos podem criar uma enorme quantidade de força de elevação aplicando ou usando apenas uma pequena quantidade de força. Por exemplo, uma micro ou mini unidade de potência, com seu peso leve, pode criar uma alta potência de elevação do que os motores elétricos ou a diesel.

Comparação de tamanho de motores diferentes

Eles podem multiplicar forças para centenas de toneladas, dependendo do tamanho do cilindro e dos pistões. Você não precisa usar sistemas complexos de engrenagens ou alavancas.

Conveniente de usar e instalar

Seus pequenos tamanhos os tornam fáceis de transportar, além disso, você pode instalar essas unidades de energia na posição vertical ou horizontal. Eles também são portáteis e você pode montá-los com um layout claro.
As unidades de energia hidráulica têm menos peças móveis, ao contrário da maioria das peças mecânicas e elétricas que usam sistemas de engrenagens. Isso por si só torna o sistema fácil e simples de instalar.

Você pode ajustá-los facilmente para várias velocidades e aplicações de elevação

Isso torna as unidades de potência a escolha perfeita para uma ampla gama de velocidades e capacidades de levantamento de peso em processos industriais.

O torque e a força podem ser mantidos constantes

Independentemente de quaisquer mudanças na velocidade do sistema, uma unidade hidráulica pode manter uma força e torque constantes durante toda a operação. Na verdade, você pode manter o torque ou a força constante em qualquer sistema de transmissão de fluido.
Além disso, você também pode obter um alto torque mesmo quando a velocidade de rotação é baixa. Isso nem sempre é o caso de motores elétricos.

Os sistemas hidráulicos são estáveis ​​e rápidos

As unidades de energia hidráulica requerem um curto período de tempo para levantar um peso pesado até a altura necessária ou para exercer a quantidade necessária de força de compressão.

Eles são seguros e fáceis de controlar

Os sistemas hidráulicos vêm com válvulas de proteção contra sobrecarga. O mecanismo de controle remoto torna simples e fácil controlar a operação de uma unidade de energia hidráulica.
Você descobrirá que a maioria das unidades hidráulicas possui sistema de controle multifuncional e o movimento pode ser revertido facilmente.
Eles também são considerados seguros, especialmente durante condições de parada de emergência. Mesmo em ambientes perigosos, os sistemas hidráulicos podem tolerar altas temperaturas, portanto, não haverá casos de superaquecimento.
Além disso, os sistemas hidráulicos são livres de faíscas, eliminando assim a possibilidade de incêndio.

As unidades hidráulicas são unidades compactas

Todos os componentes básicos, como motores elétricos, máquinas, óleo, pistões, cilindros, etc. vêm em uma unidade compacta, portanto, fácil de operar, transportar, instalar e armazenar.
Você pode facilmente realizar um movimento retilíneo com pacotes de energia
Isso se deve principalmente ao movimento do pistão hidráulico dentro do cilindro. De fato, o pistão hidráulico se estende e retrai linearmente.
Eles são fáceis de projetar e econômicos para serem executados após a instalação
Tudo isso reduz o custo de possuir um sistema hidráulico e os custos de manutenção subsequentes.
Há uma perda mínima de energia em longas distâncias
Os pacotes de energia hidráulica podem transmitir energia hidráulica a longa distância ou através de máquinas complexas com pequena perda de potência.

5.2 Desvantagem das Unidades Hidráulicas

Embora os pacotes de energia hidráulica sejam populares em várias aplicações industriais e domésticas, os sistemas têm as seguintes desvantagens:

O manuseio de óleo hidráulico pode ser confuso

As unidades de potência dependem do óleo hidráulico para gerar uma força de trabalho. Na maioria dos casos, manusear o óleo hidráulico se você não for um profissional pode ser confuso.
Além disso, às vezes pode ser difícil eliminar completamente o vazamento.
Além disso, um fluido hidráulico também pode pegar fogo em caso de vazamentos. Portanto, evite fluidos hidráulicos que tendem a ser inflamáveis.

São sensíveis a temperaturas extremas

Temperaturas muito altas podem afetar a estabilidade de uma unidade hidráulica. Por exemplo, o calor pode destruir as vedações hidráulicas, causando uma queda de pressão significativa.
Por outro lado, temperaturas muito baixas resultarão em uma resposta lenta do sistema hidráulico, pois o fluido hidráulico tenderá a engrossar.

Os atuadores hidráulicos têm uma baixa eficiência operacional

A eficiência do sistema pode variar entre 40 a 55%. Os atuadores elétricos têm uma eficiência do sistema que varia entre 75 e 80%.
Além disso, usar um acelerador para alterar a velocidade, especialmente em longas distâncias, pode causar baixa eficiência de transmissão.
Novamente, enquanto o sistema hidráulico estiver ligado, a fonte de alimentação deve manter o sistema hidráulico pressurizado. Isso por si só causa ineficiência, uma vez que usa energia.

Altos custos de manutenção e instalação inicial

Para sistemas complexos, o custo inicial provavelmente será alto. Um bom exemplo são os conjuntos de potência hidráulica padrão.
Além disso, solucionar problemas de sistemas hidráulicos complexos pode ser um processo complicado. Eles exigem inspeção constante para corrigir todos os problemas de vedação que possam causar poluição por óleo.
Lembre-se, uma fonte de alimentação com vazamento pode causar danos à pele devido à pressão do fluido
É bastante evidente que as unidades hidráulicas apresentam uma série de vantagens em relação às desvantagens. Isso não significa que eles sejam os melhores equipamentos.
Você precisa examinar a tarefa em mãos para escolher o pacote de energia mais apropriado. Isso irá ajudá-lo a escolher o equipamento certo que é confiável e pode operar de forma otimizada.
A solução de problemas de um sistema hidráulico pode ser um processo complicado. No entanto, com um guia abrangente de solução de problemas, esse deve ser um problema simples com o qual você pode lidar.
No capítulo seis, vou me concentrar em como você pode solucionar e reparar problemas simples nos sistemas de unidades hidráulicas.

Capítulo 6

Solução de problemas do pacote de energia hidráulica

Até agora, você aprendeu sobre uma ampla gama de fatores em conjuntos de energia hidráulica

Estes incluem o princípio de funcionamento, design, aplicações, vários componentes, vantagens e desvantagens, entre outros.
Como qualquer outra máquina, as unidades hidráulicas podem às vezes desenvolver alguns problemas. Portanto, você precisa de uma lista de verificação rápida que o ajudará a identificar o problema exato e sua solução.
Este capítulo concentra-se em todos os possíveis problemas que você pode encontrar ao operar uma unidade hidráulica e suas soluções. Lembre-se, a capacidade de detectar essas falhas evitará que você contrate um técnico para solucionar problemas do sistema hidráulico.

Vejamos cada um desses problemas e suas soluções neste lista de solução de problemas hidráulicos:

O motor não está funcionando

No caso de tal cenário, você precisa inspecionar as seguintes partes principais:

  • O motor elétrico

No caso de uma fonte de alimentação CC, há sempre a possibilidade de baixa tensão. No entanto, para o caso de CA, há sempre uma grande possibilidade de que a rede elétrica não corresponda às especificações do motor CA.

  • O motor

Você precisa verificar se o motor está em boas condições de funcionamento. Ou seja, verifique todos os terminais para garantir que estejam conectados adequadamente e sem ferrugem.

  • Cabo remoto

O cabo pode estar solto do relé de partida ou quebrado, não havendo continuidade.

  • Remoto sem fio

Às vezes, o receptor pode estar solto do relé de partida. Você deve inspecionar a bateria do controle remoto para garantir que estejam em boas condições.
O problema também pode ser devido ao mau aterramento. Então, você tem que inspecionar todas as conexões elétricas.

O motor está funcionando, mas na direção errada

Você deve verificar o seguinte:

  • O motor elétrico

Para motores CC, pode ser + – inversamente conectado, então considere inverter as conexões.

  • Cabo remoto

O botão pode ter sido conectado incorretamente.

  • Remoto sem fio

O receptor pode ter sido conectado incorretamente
Portanto, em ambos os casos, você pode considerar a inversão dos terminais.

O motor não está desenvolvendo a taxa de óleo adequada

Há sempre duas possibilidades:

  • O motor elétrico

Talvez a velocidade do motor não seja suficiente para criar o torque necessário. Portanto, considere ajustar a velocidade do motor.
Alternativamente, pode haver baixa tensão, portanto, você precisa verificar sua fonte de alimentação.

  • A bomba hidráulica

A bomba pode não ser adequada para sistemas hidráulicos ou pode estar com defeito. Então, você pode considerar a substituição da bomba.

A pressão da bomba está muito baixa

Em tais situações, você pode considerar o seguinte:

  • O motor elétrico

A potência do motor pode ser muito baixa para criar o torque necessário para girar a bomba. Ou seja, a tensão CC pode estar muito baixa ou para motores CA, a rede elétrica pode não corresponder à

especificações do motor.

Além disso, a ferrugem e a baixa velocidade do motor podem impedir que o motor elétrico desenvolva o torque necessário.

  • A bomba hidráulica

Sua bomba hidráulica pode estar com defeito ou pode ser inadequada para a aplicação. Então, você pode considerar substituí-lo.
Além disso, pode haver uma possibilidade de vazamento interno. Isto é causado principalmente pelo desgaste.

  • O coletor e as válvulas

A válvula de alívio do sistema hidráulico pode estar com defeito ou pode haver a possibilidade de vazamento interno do coletor.

  • Filtros

Seus filtros podem ser bloqueados, impedindo que a quantidade suficiente de hidráulico flua para o sistema.

  • O fluido hidráulico

A vida do viscosidade do fluidotambém pode ser, e isso se deve principalmente às temperaturas muito baixas.
Além de tudo isso, o vazamento do cilindro também pode causar baixa pressão na bomba.

especificações do motor.

Você deve considerar o seguinte:

  • Sobre a bomba hidráulica

Este problema pode ser devido a uma bomba defeituosa ou tipo de bomba inadequado. Às vezes, isso também pode ser devido a vazamentos internos causados ​​pelo desgaste.

  • Coletor e válvulas

Pode haver um vazamento interno do coletor.

  • filtros

O filtro pode estar bloqueado.

  • conectores

Este problema pode ser devido a acoplamentos mal alinhados ou vazamentos no tubo de sucção. Às vezes, também pode ser devido a um mecanismo de acoplamento defeituoso ou solto.

  • Tanque de óleo

O nível de óleo pode estar muito baixo ou o óleo não é suficiente.
Além disso, a bomba pode não estar desenvolvendo óleo quando a unidade hidráulica estiver montada incorretamente.

O Cilindro Continua

Esse problema pode ser devido ao seguinte:

  • O motor elétrico

É comum quando o relé de partida está ruim. Você pode considerar substituí-lo.

  • Cabo remoto

As principais causas incluem botão conectado incorretamente por dentro, um cabo solto do relé de partida ou a comutação muito rápida. Além disso, quando o cabo está solto da bobina do solenóide, o cilindro pode funcionar.

  • Remoto sem fio

Isso acontece quando o receptor está conectado incorretamente, a comutação é muito rápida ou o receptor está solto do motor de partida.

  • Coletor e válvula

Ocorre sempre que há vazamentos internos, sangramento defeituoso, válvula solenóide está com defeito, a válvula de alívio está com defeito ou a válvula está suja.
Às vezes, isso pode ser devido ao vazamento da vedação de entrada do cilindro da haste do cilindro que está desgastada.

Quando o cilindro não pode estender

O problema pode ser devido ao seguinte:

  • Motor elétrico

Para motores CC, a bateria pode estar muito baixa, enquanto no caso de motores CA, a rede elétrica pode não corresponder às especificações do motor CA. Além disso, pode ser devido à baixa potência do motor ou bloqueio de pressão térmica.

  • Cabo remoto

O cabo pode estar solto do relé de partida, pode haver uma trava de pressão térmica ou uma comutação rápida.

  • Remoto sem fio

Pode ser devido à comutação rápida ou o receptor pode estar solto do relé de partida.

  • bomba hidráulica

A bomba pode estar com defeito ou tipo de bomba inadequado. Às vezes, o problema pode ser devido a vazamentos internos causados ​​pelo desgaste.

  • Coletor e válvula

Pode ser devido a vazamento interno do coletor, válvula direcional não deslocando corretamente ou válvula solenoide pode não ter energia suficiente.

  • filtros

O filtro pode estar bloqueado.

  • conectores

Isso pode ser devido ao acoplamento mal alinhado, acoplamento solto, acoplamento defeituoso ou vazamento no tubo de sucção.

  • Tanque de óleo

Pode haver baixo nível de óleo no tanque (óleo insuficiente).
Além disso, o problema pode ser devido a vazamento do cilindro, engaxetamento na haste do cilindro desgastado ou unidade de energia hidráulica pode ser montada incorretamente.

O Cilindro Não Pode Reter Carga

Este problema pode ser devido a:

  • Coletor e válvula

Pode haver vazamento interno ou tanto a válvula de retenção quanto as válvulas solenoides podem estar com defeito.
O problema também pode ser resultado do vazamento da vedação da entrada do cilindro ou da haste ficar desgastada.

O cilindro cai muito devagar ou não pode cair

Isso é devido ao:

  • Motor elétrico

Para motores CC, a tensão da bateria pode estar muito baixa, enquanto para o caso de motores CA, a rede elétrica pode não corresponder às especificações do motor CA.
Às vezes, a potência do motor pode estar muito baixa ou pode haver bloqueio de pressão térmica.

  • Cabo remoto

Os cabos podem estar soltos do solenóide, pode haver pressão térmica ou o sistema comuta muito rápido.

  • Remoto sem fio

Seu receptor pode estar solto do solenóide ou a comutação pode ser muito rápida.

  • Coletor e válvula

O coletor, a linha de retorno de óleo podem estar entupidos pelo orifício, acelerador muito apertado, entrada solta ou válvula solenoide não energizada.

  • Tanque de óleo

Pode estar muito cheio.

O cilindro não cai estável

O problema pode ser devido a:

  • Motor elétrico

Para motores CC, a quantidade elétrica da bateria pode não ser suficiente, enquanto para motores CA, pode haver instabilidade na rede elétrica. Além disso, o motor pode ter ferrugem.

  • Cabo remoto

O cabo pode estar solto da bobina do solenóide ou pode estar mudando muito rápido.

  • Remoto sem fio

Seu receptor pode estar solto da bobina do solenóide ou a comutação pode ser muito rápida.

  • bomba hidráulica

Isso pode ser devido a vazamento interno como resultado de desgaste, bomba defeituosa ou tipo de bomba inadequado.

  • Coletor e válvula

Pode haver vazamento na linha de retorno de óleo do coletor, acelerador muito solto ou válvula solenoide não energizada corretamente.

  • conectores

Os conectores podem estar mal alinhados, soltos ou com defeito. A possibilidade de vazamento do tubo de sucção também é alta.
Às vezes, o problema pode ser devido ao vazamento da vedação do contorno do cilindro ou a uma haste do cilindro desgastada.

O solenóide de partida apenas clica e o motor não está engatando

Este é o resultado de:

  • Motor elétrico

A quantidade elétrica da bateria CC é insuficiente ou a rede elétrica CA não corresponde à do motor. A ferrugem também pode ser um fator contribuinte.

  • Cabo remoto

Um cabo pode estar solto do relé de partida, pode haver uma trava de pressão térmica ou os sistemas podem estar mudando muito rápido.

  • Remoto sem fio

O receptor pode estar solto do motor de partida ou a comutação muito rápida.
Ruído:
O ruído é devido a:

  • Motor elétrico

A tensão CC pode estar muito baixa ou a rede elétrica CA pode não corresponder às especificações do motor CA. A ferrugem também é outra causa de ruído.

  • bomba hidráulica

Pode haver vazamento interno devido ao desgaste, tipo de bomba inadequado ou defeituoso.

  • Coletor e válvula

Isso pode ser devido a vazamentos internos, sangramento defeituoso, válvula suja ou solenóide defeituoso que pode causar vazamento nas válvulas.

  • conectores

O acoplamento pode estar mal alinhado, solto ou com defeito. Vazamentos no tubo de sucção também podem causar ruído.

  • Tanque de óleo

O nível de óleo pode estar muito baixo.

  • Fluido hidraulico

A viscosidade pode ser muito alta devido à temperatura extremamente baixa
Além disso, pode haver um vazamento no cilindro ou uma haste do cilindro desgastada.

Uma Temperatura Operacional Excessiva

A alta temperatura se deve a:

  • Motor elétrico

A tensão CC pode estar muito baixa, enquanto a rede elétrica CA pode não corresponder às especificações do motor CA. A ferrugem pode causar superaquecimento.

  • bomba hidráulica

A bomba hidráulica pode estar com defeito ou inadequada.

  • Coletor e válvula

As válvulas podem estar sujas ou desgastadas.

  • filtros

O filtro pode estar sujo

  • conectores

Os conectores podem estar mal alinhados, soltos ou com defeito.

Uma Temperatura Operacional Excessiva

Isso é devido ao:

  • Fluido hidraulico

Pode haver vazamentos nas linhas de sucção ou retorno.

  • Tanque de óleo

O nível do fluido pode estar muito baixo

  • Fluido hidraulico

Pode ser fluido hidráulico instável.
Claramente, uma unidade hidráulica pode apresentar problemas simples, mas difíceis de identificar, que podem comprometer sua funcionalidade. Com tudo isso, tenho certeza de que você pode identificar o problema exato que pode reduzir a eficiência do pacote de energia hidráulica.
No próximo capítulo, você aprenderá a fabricar uma potência hidráulica. Este será um processo simples, pois você aprendeu sobre o processo de projeto do conjunto de potência hidráulica no capítulo 4.

Capítulo 7

Processo de fabricação do pacote de energia hidráulica

Capítulo 7 focado principalmente em projetar um pacote de energia hidráulica

. Tenho certeza de que agora você está familiarizado com todos os cálculos possíveis envolvendo o projeto e a construção deste equipamento hidráulico.
Depois de escolher os componentes certos, agora é hora de iniciar o processo de fabricação da unidade de energia hidráulica.
Lembre-se de que esses componentes serão fabricados separadamente (consulte a lista de todos os componentes hidráulicos no capítulo 3). Para o escopo deste eBook de pacote de energia hidráulica, não podemos entrar no processo de fabricação desses componentes individuais.

Na verdade, a fabricação diz um bomba hidráulica or um motor elétrico sozinho pode ser outro eBook. Aqui, vou me concentrar na montagem de diferentes componentes que formam um pacote de energia hidráulica completo.

Nesta seção, você aprenderá sobre os seguintes aspectos principais:

  • Como construir um pacote de energia hidráulica
  • Como construir um pacote de energia hidráulica caseiro
  • Como calcular a potência hidráulica

Vamos começar com:

7.1: Como construir o pacote de energia hidráulica

Este é basicamente o processo de montagem de um pacote de energia hidráulica. É um procedimento simples que envolve juntar todas as peças selecionadas no capítulo 4 para formar uma máquina completa.
Vamos ver como você pode fazer todo o processo:

Identifique todos os componentes essenciais da unidade do pacote de energia hidráulica

Como mencionei anteriormente, um pacote de energia hidráulica tem vários componentes que você montará juntos. Portanto, antes de iniciar o processo, certifique-se de ter todos os componentes e equipamentos necessários para o processo.
Aqui está o que você precisa:

  • Uma fonte de tensão; neste caso, você precisará de um DC12V e DC24V
  • Controle remoto; isso pode ser um cabo ou um controle remoto sem fio
  • Diagrama elétrico; você precisa de um projeto de diagrama elétrico da unidade de energia.
  • Circuito hidráulico; este é o diagrama de circuito do pacote de energia hidráulica
  • Projeto hidráulico; é o projeto da unidade de energia elétrica
  • Desenho do bloco de alimentação; é basicamente como conectar o pacote de energia hidráulica
  • Cabos elétricos

Com tudo isso no lugar, você pode iniciar o processo de montagem:

Faça a fiação de um motor CC para um conjunto de energia hidráulica de ação simples

Você conectará o motor à fonte de tensão. Certifique-se sempre de que escolheu o terminal certo e que a fonte de alimentação pode fornecer uma quantidade suficiente de tensão.
É o motor que gira a bomba hidráulica, que empurra o fluido hidráulico no circuito.
Novamente, você perceberá que a fiação de um sistema hidráulico de ação simples pode variar um pouco do pacote de energia hidráulica de dupla ação. No entanto, o princípio de funcionamento permanece o mesmo indicado nos capítulos anteriores.

Um diagrama de fiação completo para um pacote de energia hidráulica de ação simples

Fio DC500W/800W Motor Conjunto de Energia Hidráulica de Ação Simples

Agora é hora de acoplar o motor elétrico à bomba hidráulica. Aqui está como os diagramas de fiação devem se parecer:

Um diagrama de fiação para um pacote de energia hidráulica de ação simples

Conjunto de Energia Hidráulica de Ação Dupla para Motor DC de Fio

Caso você pretenda usar um sistema hidráulico de dupla ação, veja como seu diagrama deve ficar:

Um diagrama de fiação para um pacote de energia hidráulica de ação simples

Faça a fiação de um desenho de válvula solenoide de cartucho duplo

O diagrama de circuito abaixo se assemelha ao de um trailer de despejo. Aqui está como proceder:

Um diagrama de fiação para uma válvula solenóide de cartucho duplo

Fiação de Unidades Hidráulicas de Dupla Ação

Para uma unidade de energia hidráulica de dupla ação, aqui está a aparência da fiação:

Um diagrama de fiação para uma unidade de energia hidráulica de dupla ação

Wire DC remoto sem fio e conector rápido

Aqui está como você pode conectar um controle remoto sem fio DC para seu pacote de energia hidráulica de ação simples:

Um diagrama de fiação para controle remoto de ação simples

Como você pode ver, a fiação de um pacote de energia hidráulica é um processo simples. Em cada circuito, você deve usar as cores para identificar o cabo certo para uma porta/conexão específica.
Ao trocar esses cabos, o motor pode funcionar na direção oposta ou a unidade hidráulica pode não funcionar completamente.
Novamente, caso seu pacote de energia hidráulica não funcione após a fiação, você pode consultar o capítulo 6 – como solucionar problemas de um pacote de energia hidráulica.
Geralmente, durante o processo de montagem, você está simplesmente tentando juntar diferentes componentes da unidade hidráulica. Você pode ver como este sistema se parece quando ele foi totalmente desmontado:

Uma imagem de um pacote de energia hidráulica totalmente desmontado

Estas peças são: tampa do motor 1-DC; motor 2-DC; Junta de 3 eixos; 4-Válvula de Alívio; 5-Válvula de controle de fluxo; 6-Colete Central; 7-Bomba de Engrenagem Hidráulica; 8-Tubo de óleo de retorno; 9-Tubo de sucção; 10-Tanque de óleo hidráulico; 11-Respirador de ar; filtro de 12 sucções; válvula solenóide de duas vias normalmente fechada de 13 posições; 14-Válvula de retenção; 15-Suporte de montagem e 16-Pingente de controle remoto.
Claro, depois de montar o dispositivo com sucesso, você deve ter um componente parecido com este:

Um pacote de energia hidráulica DC totalmente montado.

Além destes, no passado recente, várias pessoas tentaram fazer seus pacotes de energia hidráulica caseiros. Você aprenderá sobre isso na seção 7.2.

7.2: Como construir um pacote de energia hidráulica caseiro

Para pessoas que não podem comprar um novo pacote de energia hidráulica ou gostam de fazer projetos de bricolage, essa pode ser uma opção melhor.
Deixe-me começar apresentando a você um vídeo de pacote de energia hidráulica caseiro, cortesia de Smalls4068.

No vídeo, você aprenderá a fazer sua unidade hidráulica em casa. Ele contém todos os aspectos essenciais que você precisa considerar durante todo o processo de montagem.
Mesmo quando você opta por uma unidade caseira, a melhor maneira de fazer o processo é comprar um kit de unidade hidráulica totalmente testado.
Lembre-se de que os testes de qualidade, como você aprenderá mais adiante no capítulo 8, garantem que cada componente do sistema hidráulico funcione de maneira ideal e eficiente.
Aqui estão alguns dos principais fatores que você precisa considerar para um kit de pacote de energia hidráulica:

Especificações da unidade de alimentação caseira

Existem muitas unidades com diferentes especificações de sistema. Você precisa considerar o seguinte:

  • Tipos de bomba hidráulica
  • Especificações do motor elétrico
  • Pressão máxima de operação
  • Tamanho do tanque ou reservatório de óleo
  • Filtros de sucção
  • Válvulas
  • Medidor de pressão

Você pode consultar o capítulo 3 para saber mais sobre os componentes da unidade de energia hidráulica.
Lembre-se, montar seu próprio pacote de energia hidráulica em casa economizará muito dinheiro.
Embora a maioria dessas unidades seja pequena, você pode usá-las em uma ampla gama de aplicações, como em prensas de oficina, puncionadeiras, rolos de chapas metálicas, freios metálicos, etc.
Ainda assim, você precisa comprar os kits de fornecedores confiáveis.
A essência de ter um pacote de energia é garantir que você tenha energia hidráulica suficiente para realizar algum trabalho.
Portanto, mesmo que você monte sua própria fonte de alimentação ou adquira uma já montada pelo fabricante, é importante determinar a quantidade de energia hidráulica que ela pode desenvolver.
Você só pode fazer isso avaliando cada componente para avaliar sua contribuição para a eficiência geral do sistema. Vamos aprender a calcular a potência hidráulica.

7.3: Como Calcular a Potência Hidráulica

No capítulo 4 deste eBook, durante o processo de projeto, compartilhei várias fórmulas que você precisa para analisar um pacote de energia hidráulica.
Bem, quando se trata do cálculo da potência hidráulica, a situação não é diferente. Na verdade, você precisará de um grande número dessas fórmulas.
Isso, na verdade, constitui uma parte fundamental dos processos de cálculo. Na verdade, os scripts online são desenvolvidos a partir dessas equações e fórmulas.
Nesta seção, focarei nos métodos automatizados/scripts online.

7.3.1: Como Calcular a Potência Hidráulica

Há um certo número de calculadoras de energia hidráulica online você pode usar para analisar o desempenho dos sistemas hidráulicos.
Basicamente, são scripts onde tudo o que você precisa é inserir valores específicos indicados na caixa de diálogo, seguir algumas instruções e exibirá a potência hidráulica exata.
Abaixo está um exemplo de um script que você pode usar para determinar a potência da bomba:

Uma amostra de uma calculadora online (script)

Mesmo com esses scripts, existem certos valores que você precisa saber dependendo dos parâmetros do sistema:

  • Para calcular a potência em N( kW)

Você precisa saber a vazão da bomba em litros/minuto, eficiência e pressão da bomba.

  • Para calcular a pressão devido ao motor elétrico e bomba hidráulica

Você precisará encontrar o fluxo da bomba em litros/minuto, eficiência e potência da bomba

  • Para calcular a vazão da bomba hidráulica

Você precisará saber potência, eficiência da bomba e pressão.
Nesses scripts online, você não precisa passar pelo processo cansativo de substituir esses valores nas equações e fórmulas hidráulicas.
No entanto, sua precisão dependerá da pessoa ou empresa que desenvolveu o roteiro. Se for de uma empresa confiável de fabricação de equipamentos hidráulicos ou de um site de educação, melhor.
Um bom exemplo é o The Engineering ToolBox. Tem uma vasta gama de calculadoras online.
Nos últimos sete capítulos deste eBook da unidade de energia hidráulica, o foco foi principalmente ter uma compreensão clara do que são essas bombas.
Ainda assim, um pacote de energia hidráulica não pode ser usado para qualquer aplicação até que sua qualidade seja verificada e certificada. Mas, como podemos conseguir isso?
Você aprenderá tudo sobre testes e verificação de qualidade no próximo capítulo.

Capítulo 8

Controle de Qualidade do Pacote de Energia Hidráulica

O controle de qualidade é um procedimento importante em qualquer processo de fabricação de geradores hidráulicos. Todos os componentes do sistema hidráulico devem ser fabricados de acordo com os padrões internacionais.
Uma razão pela qual as empresas fabricantes de geradores hidráulicos devem ter algumas certificações como prova de que atendem aos critérios de qualidade exigidos.

O controle de qualidade da unidade hidráulica é um processo rigoroso, considerando que este sistema hidráulico possui uma ampla gama de componentes.

8.1: Tipos de Testes de Qualidade do Conjunto de Energia Hidráulica

Para garantir que um pacote de energia hidráulica funcione com eficiência, você precisa realizar os seguintes testes:

8.1.1: Teste de Qualidade de Fluidos Hidráulicos

Você pode avaliar a qualidade dos fluidos hidráulicos usando diferentes processos. Alguns dos métodos de análise mais comuns incluem:

  • Distribuição de partículas
  • Gravimétrico
  • Teor de água
  • Raio X induzido por prótons
  • Detritos de desgaste ferrográfico

Normalmente, você descobrirá que a presença de algumas partículas de outras substâncias no sistema hidráulico pode degradar o fluido hidráulico. Outros podem levar à formação de ácido, prejudicando assim o desempenho do fluido hidráulico.

Abaixo está um vídeo mostrando a análise do óleo hidráulico, cortesia da Donaldson Company:

https://www.youtube.com/watch?v=JfOlfmyn2XM
Lembre-se, todos esses testes devem estar em conformidade com o Normas ASTM para fluidos e óleos hidráulicos.

8.1.2: Teste de Qualidade de Bombas Hidráulicas

Para fornecer o fluido hidráulico ao circuito, você precisa de uma bomba de alta qualidade. Portanto, você precisa inspecionar a bomba regularmente para garantir que ela forneça sua vazão nominal, opere sob pressão e temperatura normais do sistema hidráulico.

Isso faz com que um sistema válvula de escape um acessório importante. Você pode facilmente dizer se a bomba está fornecendo vazão nominal através de uma válvula de alívio.

Um diagrama esquemático mostrando um sistema hidráulico com medidores de vazão

Você pode usar um medidor de vazão para avaliar a bomba. Isso não custa muito dinheiro.

Nesse processo, há dois cenários que você precisa considerar:

  • Você pode aumentar a pressão para a pressão normal do sistema. Se não houver uma queda significativa no fluxo de fluido, sua bomba está boa.
  • Para uma bomba defeituosa ou ruim, o aumento da pressão na válvula de alívio resultará em uma queda significativa na vazão.

Outros métodos de testar se suas bombas hidráulicas estão funcionando com eficiência podem incluir:

  • Teste 1

Palácio você entrega ou use um termômetro para medir a temperatura fora da bomba. Um aumento na temperatura implicará que há vazamento de óleo hidráulico, causando atrito, que se manifesta como um aumento na temperatura.

Para uma análise precisa do problema, você pode usar outros equipamentos sofisticados, como a pistola de calor ultrassônica. Isso ajudará você a identificar o local exato onde há um problema.

  • Teste 2

Você pode realizar um teste de medidor de vazão na bomba durante condições sem carga e sob carga.

Além destes, existem vários equipamentos de teste de bombas hidráulicas no mercado que você também pode considerar.

Uma máquina de teste de bomba hidráulica portátil

Use essas máquinas para verificar se sua bomba está operando de maneira ideal em condições normais de trabalho.

8.1.3: Teste de Qualidade de Motor Elétrico

A eficiência de um sistema hidráulico começa por analisando um motor elétrico. Existe uma ampla gama de acessórios que você pode usar para testar um motor elétrico em seu estado estático ou dinâmico.

Esses instrumentos podem fornecer resultados de teste abrangentes sobre a condição do motor. Um bom exemplo de equipamento de teste de motores são as máquinas SKF.

Teste de motores elétricos

Obviamente, um motor de alta qualidade deve funcionar na velocidade nominal, consumir potência nominal, fornecer torque nominal e ser fácil de controlar.

Durante o processo de fabricação de motores elétricos, você deve ser capaz de detectar fraquezas e falhas no isolamento e monitorar a condição do motor enquanto ele opera.

8.1.4: Teste de Qualidade do Cilindro Hidráulico

É nesta seção que a potência hidráulica é convertida em energia mecânica. Portanto, o cilindro deve ser testado e isso deve ser baseado no design e na funcionalidade.

O processo de teste de qualidade deve incluir a análise das dimensões do cilindro, espessura da camada, pressão e vazamentos.

Você precisa realizar esses testes se o cilindro estiver na posição vertical ou horizontal.

No caso de unidades hidráulicas, é necessário testar o cilindro quando ele já estiver fixado no sistema.

Como no caso dos motores elétricos, deve-se testar os cilindros hidráulicos tanto no modo estático quanto no dinâmico.

8.1.5: Válvulas Hidráulicas e Teste de Qualidade do Coletor

Em sistemas hidráulicos, você precisa testar coletores hidráulicos, válvulas solenoides, válvulas direcionais e cartucho. A vazão nesses componentes é testada com equipamentos padronizados e de alta qualidade.

Todos esses procedimentos visam garantir o funcionamento ideal de todo o sistema hidráulico.

Geralmente, o teste do sistema hidráulico e a verificação da qualidade podem envolver:

  • Controle de pressão e fluxo
  • Válvulas de cartucho, carregador, direcionais, de alívio e auxiliares
  • Controle de transmissão

Cada processo exigirá um equipamento único cuja qualidade deverá ser determinada pelo laboratório de ensaios.

8.2: Ferramentas de Inspeção e Montagem da Qualidade do Conjunto de Energia Hidráulica

Para instalar conjuntos de energia hidráulica, você precisa de ferramentas e equipamentos apropriados que garantirão que você faça o trabalho com eficiência e precisão.

Nesta seção, apresentarei algumas dessas ferramentas e equipamentos. Claro, estes devem estar ao lado do equipamento de teste na seção 8.1.

Vamos rever algumas dessas ferramentas:

8.2.1: Equipamento/Instrumento de Medição Elétrica

Você usará este dispositivo para confirmar que a tensão e a corrente correspondem à especificação do seu
motor. Lembre-se, a classificação do motor deve ser a mesma do seu fornecedor de eletricidade ou gerador.

Um multímetro

Além disso, um instrumento como um multímetro, para medir corrente, resistência, tensão e continuidade no circuito.

8.2.2: Equipamento de Medição de Temperatura

Um termômetro irá ajudá-lo a determinar a temperatura de trabalho do sistema hidráulico. Por exemplo, você precisa verificar regularmente a temperatura do óleo do reservatório de óleo.

Além disso, você usará o termômetro para testar a temperatura da bomba hidráulica. Com isso, você pode saber se há desgaste em sua bomba hidráulica que pode causar atrito.

8.2.3: Material de Aperto/Fixação

Você precisa apertar várias seções do pacote de energia hidráulica para torná-lo um circuito completo. Isso inclui o aperto e fixação de parafusos e eixos.

Sistema hidráulico de aperto com catraca manual. Fonte da imagem - IHF

Geralmente, um pacote de energia hidráulica vem com ferramentas e acessórios simples. Eles são simples de usar, então você não precisa de nenhum treinamento sofisticado.

Novamente, à medida que você usa essas ferramentas para instalar ou montar conjuntos de energia hidráulica, há certas precauções que você precisa observar.

8.3: Precauções ao instalar um pacote de energia hidráulica

Sempre que você planeja instalar um pacote de energia hidráulica, você precisa observar o seguinte:

  • Limpe/lave o sistema antigo

Isso evitará a possibilidade de bloquear o sistema hidráulico. Um bom exemplo é o single de ação sistemas basculantes ou elevadores de tesoura.

Operar um sistema sujo pode retornar partículas de sujeira para o conjunto de energia hidráulica, entupindo os filtros.

  • Todos os componentes elétricos devem ser isolados

Ao isolar esses sistemas, você evitará a possibilidade de choque elétrico. Você precisa ser cauteloso ao lidar com sistemas que devem iniciar automaticamente o pacote de energia.

  • Nunca ajuste as válvulas do sistema além das especificações do fabricante

Isso deve incluir a conexão de componentes elétricos, manifolds e válvulas. Mais importante, você precisa manter as válvulas de segurança ou alívio dentro da faixa recomendada.

  • Não encha demais o reservatório do pacote de energia hidráulica

Isso é comum, especialmente quando você está lidando com um micro pacote de energia hidráulica ou um mini pacote de energia hidráulica.

Seus tanques são basicamente pequenos. Portanto, você só deve reabastecê-lo depois que todo o ar tiver sido sangrado do sistema hidráulico.

Com tudo isso em mente, você deve realizar o processo de montagem com sucesso. Lembre-se sempre de consultar as orientações do fabricante durante este processo.

Aparentemente, existem muitos tipos de unidades hidráulicas no mercado com capacidades e características variadas. Isso explica a variação dos preços.

Vamos rever o preço do pacote de energia hidráulica.

Capítulo 9

Custo do Pacote de Energia Hidráulica

Esta seção se concentrará no preço dos pacotes de energia hidráulica. Estes incluirão:

  • Investimento inicial – compra e instalação de uma nova unidade hidráulica.
  • Custos de manutenção – reparo e manutenção de um pacote de energia hidráulica existente

Em cada caso, todos esses custos podem variar dependendo de uma ampla gama de fatores:

9.1: Fatores que determinam o custo do pacote de energia hidráulica

Sempre que você estiver comprando uma nova unidade hidráulica, é importante considerar a
seguintes aspectos principais:

  • Tamanho do pacote de energia hidráulica

Grandes pacotes de energia são mais caros em comparação com os tipos pequenos. Por exemplo, um pacote de energia hidráulica padrão é mais caro do que um micro ou um mini pacote de energia hidráulica.

Esta classificação (tamanho ou capacidade) é baseada na comparação dos seguintes aspectos principais:

  1. Bomba hidráulica e classificação do motor elétrico.
  2. Tamanho do cilindro hidráulico
  3. Quantidade de consumo de energia
  4. Pressão de trabalho
  5. Capacidade do pacote de energia, etc.

Basicamente, você deve consultar o manual do produto/especificação da fonte de alimentação.

  • Considere o tipo de tecnologia

Um pacote de energia com uma tecnologia sofisticada ou manifold complexo provavelmente será mais caro. Um exemplo são os conjuntos de energia hidráulica personalizados.

Os pacotes de energia hidráulica personalizados são mais caros em comparação com os projetos padrão. Isso ocorre porque o fabricante da unidade de potência hidráulica pode decidir incorporar uma tecnologia exclusiva para um modelo específico.

É sempre baseado nos requisitos específicos de um cliente. Ou seja, incluindo outros acessórios como um controle remoto sem fio é mais provável aumentar o preço de uma unidade de energia.

  • Marca do pacote de energia hidráulica

Diferentes marcas de unidades de energia hidráulica têm seu preço exclusivo. Por exemplo, o pacote de energia da Target Hydraulics é relativamente mais barato em comparação com a maioria de seus concorrentes.

Novamente, você verá que as marcas mais respeitáveis ​​são mais caras.

Em suma, estes são alguns dos principais fatores que determinam o preço de uma unidade hidráulica.

Então, vamos fazer uma revisão do custo do pacote de energia hidráulica.

9.2: Custo de Compra e Instalação de um Conjunto de Energia Hidráulica

 

Dependendo do tamanho de um pacote de energia hidráulica, os preços variam entre US$ 200 a mais de US$ 5,000 para uma única unidade. Isso dependerá basicamente dos fatores listados na seção 9.1.

Por exemplo;

    1. Um pacote de energia micro-hidráulica custa um mínimo de $ 200
    2. Um mini pacote de energia hidráulica custa cerca de US$ 300.
    3. Um pacote de energia hidráulica de 7.5 kW custa US $ 2,000

A melhor opção é fazer uma pesquisa de mercado adequada entrando em contato com os fabricantes da fonte de alimentação. Você precisa comparar preços de diferentes revendedores para obter o melhor preço.

Como regra, não comprometa a qualidade simplesmente porque você precisa de uma unidade hidráulica barata.

Bem, a instalação de uma unidade hidráulica é simples, pois a maioria dessas máquinas vem quando já estão montadas. O manual do produto tem todas as instruções que você precisa.

No entanto, para sistemas complexos, você contratará um especialista para instalar o pacote de energia para você.

9.3: Custo de Reparo e Manutenção de Unidades Hidráulicas

Basicamente, quando se trata dos custos de reparo e manutenção, você terá que comprar certas partes dos conjuntos de energia hidráulica. Por exemplo, suas válvulas ou coletores hidráulicos podem estar com defeito, então você não tem opção a não ser comprar um novo.

Lembre-se, o preço dessas peças também dependerá do tipo de unidade hidráulica. Assim, o primeiro passo é identificar o tipo de fonte de alimentação e fazer uma pesquisa de mercado para obter um componente adequado.

Para reparo e manutenção, recomendo que você entre em contato com o fabricante da unidade de potência hidráulica. É provável que você consiga um negócio melhor.

É claro que com a ajuda das instruções de solução de problemas hidráulicos no capítulo 6, você poderá identificar o problema e recomendar as soluções apropriadas. Isso também economizará o custo de contratar um profissional.

No último capítulo, revisarei o futuro dos conjuntos de energia hidráulica. Isso também funcionará como uma breve visão geral do mercado de pacotes de energia hidráulica.

Capítulo 10

Pacote de Energia Hidráulica Futuro

A hidráulica é uma tecnologia importante que:

  • Aumenta a eficiência energética e a confiabilidade
  • Reduz o tamanho dos componentes e peso
  • Reduz o impacto ambiental
  • Ajuda a construir maquinários complexos para mineração, transporte e indústrias agrícolas.

No momento, o desenvolvimento de unidades de energia hidráulica (HPU) revolucionou a forma como lidamos com várias tarefas em uma ampla gama de indústrias. Com apenas um pequeno componente, você pode desenvolver uma enorme potência que pode acionar vários carneiros hidráulicos.

A demanda por hidráulica vem aumentando no passado recente nos países desenvolvidos como EUA, Canadá, Reino Unido e Irlanda, apenas para citar alguns. Mesmo em continentes como África e América, a demanda por sistemas hidráulicos é bastante alta.

Entre os anos de 2014 e 2019, o mercado deverá crescer 5.6%. Esse crescimento é atribuído principalmente pela demanda das centrais hidráulicas na confecção de acessórios como escavadeiras, debulhadoras, compressores, carregadeiras, etc.

Alguns dos principais fabricantes de equipamentos de energia hidráulica incluem Hidráulica Alvo (China), Parker Hannifin (Ohio, EUA), Hydac International GmbH (Sulbach, Alemanha), Brevini Fluid Power SpA (Milão, Itália) e Corporação Nachi-Fujikoshi (Tóquio, Japão), só para citar alguns.

Essas empresas registraram um crescimento significativo na última década devido à demanda por unidades hidráulicas.

A tecnologia de pacotes de energia hidráulica também acelerou um crescimento sustentável e pesquisas em outros setores, como engenharia mecânica (fabricação de válvulas e cilindros hidráulicos), engenharia elétrica e eletrônica (fabricação de motores elétricos), termodinâmica e exploração espacial, apenas para citar alguns.

Isso também criou emprego e renda sustentável para muitas pessoas. Não é mesmo surpreendente ver a receita geral nos sistemas hidráulicos, indústria manufatureira triplicar antes do ano de 2020.

10.1: Impactos do Projeto de Novos Conjuntos de Energia Hidráulica

O projeto de novos conjuntos de potência hidráulica visa melhorar a eficiência e a produtividade em todos os setores. Tomemos, por exemplo, a adoção de pacotes de energia controlados remotamente sem fio que oferecem conveniência e flexibilidade incomparáveis ​​ao lidar com qualquer tipo de carga.

Além disso, o uso de mini ou micro unidades hidráulicas que são portáteis oferece muita flexibilidade. Isso possibilita a adoção desses acessórios para quase todas as aplicações hidráulicas, conforme indicado no capítulo um.

Portanto, podemos tê-los para aplicações simples ou complexas. Na verdade, esperamos ver ainda mais projetos de conjuntos de potência hidráulica nos próximos anos.

A partir deste eBook de energia hidráulica, fica bastante claro que este é um equipamento essencial que usamos em diferentes aplicações. Sendo um componente chave do sistema hidráulico, gera uma enorme quantidade de energia que pode lidar com qualquer tarefa, independentemente de suas especificações e requisitos exclusivos.
Além disso, são componentes diferentes que devem ser testados durante o processo de inspeção de qualidade. Além disso, a escolha do tipo certo de unidade hidráulica também é fundamental para o sucesso de qualquer projeto.
Em suma, uma compreensão adequada do princípio de funcionamento, opções disponíveis, testes de qualidade e componentes individuais; é um aspecto importante quando você pretende comprar uma unidade hidráulica.

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