Como Selecionar um Divisor de Fluxo
Por Gustavo Marinho, CFPHS | 02 de Março de 2019
Os componentes hidráulicos estão ficando menores, mais baratos e mais complicados à medida que os processos de usinagem e a eficiência da fabricação continuam melhorando. Para divisores de fluxo, o que costumava exigir um par volumoso de motores de engrenagem ligados mecanicamente foi encolhido para uma válvula de cartucho.
Mas o que é novo nem sempre é melhor em todos os sentidos. Se você cometer o erro de assumir isso, você pode estar se preparando para o fracasso. Existem sérios problemas no processo de seleção que eu gostaria de trazer à luz, como pensar, “posso economizar dinheiro e espaço usando um divisor de fluxo tipo carretel (“spool”)? Em vez de perguntar: “O que é melhor para o correto funcionamento do equipamento? Neste artigo, vamos falar sobre as diferenças entre dois estilos de divisor de fluxo e as considerações que precisam ser feitas para evitar a dor de cabeça de uma aplicação incorreta.
Divisor de Fluxo tipo Engrenagens VS Divisor tipo Cartucho.
Por que usar divisores de fluxo hidráulico?
Qual é o propósito de um divisor de fluxo na hidráulica? Muitas vezes, existem dois atuadores que precisam estar em sincronia. Ao projetar um mecanismo de ligação entre os dois atuadores não é possível ou prático manter as coisas em sincronia, outra opção é controlar o fluxo de óleo em cada atuador. A quantidade total de fluxo disponível pode ser reduzida pela metade (ou outras proporções), de modo que o movimento total seja uma quantidade específica e previsível de cada lado.
Dois tipos de Divisores de Fluxo Hidráulico
O princípio pelo qual um Divisor de Fluxo tipo Engrenagem funciona é por deslocamento positivo. Isso significa que para cada rotação, há uma quantidade específica de volume deslocado. É (em sua maior parte) não afetado pela pressão. O Divisor de Fluxo tipo Engrenagem consiste de dois motores de engrenagem acoplados, as entradas conectadas e saídas separadas.
Divisor de Fluxo tipo Engrenagem.
O princípio pelo qual funciona um Divisor de Fluxo de tipo de Cartucho ou Carretel (“Spool”) é por compensação de pressão. Isso significa que um carretel de cada lado se desloca para equilibrar a pressão necessária para o óleo tomar os dois caminhos. Como o fluido segue o caminho de menor resistência, deve haver resistência igual em ambos os lados para permitir a mesma quantidade de fluxo.
Divisor de Fluxo tipo Cartucho.
Divisor de Fluxo tipo Carretel.
Cada componente, claro, tem suas vantagens e desvantagens. O custo de um novo divisor de fluxo do tipo carretel / cartucho é menor do que um tipo de engrenagem. Os divisores tipo engrenagem são muito maiores e mais pesados, mas são mais tolerantes à contaminação. Uma das principais desvantagens dos divisores tipo carretel é a sua sensibilidade a variações de pressão.
Em uma situação de desvio de medidores, toda a capacidade de divisão de fluxo desaparece e o divisor de fluxo tipo carretel também pode ser um “T.” Outro problema potencial com divisores tipo carretel é a geração de calor. Eles trabalham criando uma queda de pressão, que gera calor. Se eles não estão criando calor, eles não estão funcionando.
De modo geral, caso o custo, dimensões ou peso sejam proibitivos, um divisor de fluxo do tipo de engrenagem sempre será o tipo de divisor de fluxo com melhor desempenho. Selecione somente um divisor de tipo de carretel em uma situação com cargas mínimas em movimento ou certifique-se de que as cargas em movimento sejam controladas por outros meios, como válvulas de contrabalanço ou colocando o divisor em uma condição de “meter-out” no circuito. Considere cuidadosamente a quantidade de calor que será gerada pelo fluxo e queda de pressão que será criada.
Outro ponto importante é que um divisor do tipo carretel pode desacelerar os atuadores em algumas situações quando comparado com um tipo de engrenagem. Se o circuito controla uma carga em movimento durante uma parte significativa do tempo de ciclo (como em um fechamento de garra), tentar controlar essa carga em adição com um divisor de fluxo em série não será uma solução funcional (figura abaixo).
Se você está ciente das desvantagens de um divisor de fluxo do tipo carretel e, em última análise, determinar que as vantagens sejam mais importantes que as desvantagens, você pode economizar boa parte do orçamento do projeto usando um divisor de fluxo de tipo de cartucho. Isso pode ser uma vantagem competitiva para o seu produto. Caso contrário, fique com o “old faithful”, o divisor de fluxo do tipo de engrenagem.
Cilindros paralelos com divisor de fluxo / combinador. As aplicações que exigem controle de carga positiva ou negativa exigem válvulas de contrabalanço separadas em cada cilindro e o divisor de fluxo como “meter out”.
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