12 dicas para selecionar e dimensionar componentes pneumáticos e hidráulicos

Nas instalações de fabrico típicas de hoje em dia, a hidráulica e a pneumática servem como principal meio de alimentação para a maioria dos cilindros, ferramentas e mesmo alguns sistemas de acionamento. Podem funcionar em ambientes industriais de alta temperatura e alta radiação, onde a maioria dos instrumentos electrónicos não funciona corretamente.

Existem volumes de material sobre a conceção adequada do sistema, o dimensionamento correto dos componentes, a conceção do circuito, as tecnologias de válvulas e de controlo, bem como outras considerações de conceção. No entanto, aqui estão algumas dicas que podem não ser encontradas nos livros didácticos:

1. Caudal vs. pressão. Quando se lida com pneumática, é fundamental compreender a diferença entre pressão e caudal. Demasiadas vezes, os operadores compensam o caudal deficiente com uma pressão mais elevada. Muitas vezes, é melhor instalar grandes linhas de alimentação num processo para garantir um volume de ar adequado.
2. Utiliza actuadores eléctricos. Com o aumento dos custos de energia, os projectistas devem considerar a utilização de um movimento elétrico energeticamente eficiente, desde que os requisitos da aplicação correspondam às capacidades de desempenho de um atuador elétrico. Esta tecnologia avançou rapidamente nos últimos cinco a 10 anos, com grandes melhorias na funcionalidade, incluindo movimentos mais precisos e até controlos incorporados sofisticados.
3. Dimensionamento da válvula. O dimensionamento correto dos componentes, incluindo tubagens, válvulas e actuadores, pode melhorar a capacidade produtiva dos sistemas pneumáticos. O dimensionamento das válvulas é particularmente importante. Se a capacidade de caudal for demasiado pequena, pode ter um impacto negativo nos ciclos de produção. Se quiser melhorar o tempo do ciclo de produção e a qualidade, o dimensionamento correto é fundamental.
4. Alinhar os tubos. Se os tubos não estiverem corretamente alinhados no ângulo correto, conforme indicado nos desenhos de instalação, existe uma grande possibilidade de danificar o equipamento.
5. Escolher válvulas de três posições. Sempre que os operadores trabalham perto de uma operação, uma válvula de três posições é uma escolha melhor do que uma válvula de duas posições. Isto deve-se ao facto de uma válvula de três posições parar imediatamente o equipamento em caso de emergência. Isto contrasta com uma válvula de duas posições, que primeiro completa a operação antes de parar.
6. Verificar as temperaturas. Certifique-se de que verifica as temperaturas da superfície do equipamento durante o período de manutenção preventiva e registe-as. As temperaturas elevadas podem afetar as propriedades de viscosidade do óleo hidráulico.
7. Controlo de fluxo incorporado. Quando utilizar um cilindro pneumático num projeto, especialmente em projectos de elevado número de ciclos, utilize um encaixe que tenha uma válvula de controlo de fluxo incorporada para fazer com que o cilindro dure mais tempo.
8. Utiliza sensores de feedback. Não confie em encravamentos de software para controlar dispositivos pneumáticos, a menos que tenha em conta o atraso causado pela atuação física. 100ms é muito tempo no mundo da computação. Apoie sempre os actuadores com sensores de feedback eléctricos, se possível redundantes.
9. Ar paralelo. Certifique-se de que tem um fornecimento de ar adequado quando utiliza tecnologia pneumática. As fugas dispendiosas são muitas vezes difíceis de detetar num ambiente ruidoso de uma fábrica. Para evitar falhas no fornecimento de ar comprimido numa rede, é importante verificar se a distribuição está fechada de modo a que o ar comprimido chegue em paralelo e não em série. Inspecionar a tubagem, a virola, a ligação e os vedantes quanto a fugas. Assegurar que o ar que está a ser produzido está seco. Todos os filtros de ar devem ser verificados periodicamente quanto à drenagem da água acumulada.
10. Escolha tubos de qualidade. Para evitar fugas, utilize tubos de nylon nas máquinas em vez de acessórios de prensagem e tubos PE. As fugas frequentemente encontradas com tubos macios são difíceis de detetar num ambiente de fábrica.
11. Controlo do caudal do lado da entrada. Num circuito lógico pneumático que controla um cilindro de duplo efeito, coloca controlos de fluxo no lado de entrada do seu cilindro, dependendo do sentido de deslocação. O ar é compressível e o posicionamento irá flutuar se for controlado à saída. Isto também criará contrapressão.
12. Baixo risco de incêndio. Uma das vantagens da tecnologia pneumática é que pode funcionar sem utilizar eletricidade. Isto minimiza o risco de incêndio ou explosão devido a faíscas ou arcos voltaicos. Esta tecnologia é particularmente útil numa fábrica que produz óleos comestíveis ou óleos hidrogenados ou quando se utilizam gases inflamáveis no processo de produção.

Se estiver interessado em selecionar e dimensionar componentes pneumáticos e hidráulicos, consulte a sete aspectos a ter em conta antes de conceber uma rede industrial ou para o considerações sobre a aplicação de servo-accionamentos, controladores de movimento e PLCs.

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