Técnica de Dimensionamento e Implementação para um Sistema Hidráulico Digital
Henri C. Belan1; Rafael H. Fallgatter2; Rafael Bregalda1; Victor J. De Negri2
1 Instituto Federal de Santa Catarina - Campus Chapecó; 2 Universidade Federal de Santa Catarina
doi:10.20906/CPS/CON-2016-1413
Resumo
A eficiência é um dos principais problemas associados ao uso de sistemas hidráulicos e, portanto, diversas pesquisas estão sendo realizadas no intuito de atingir uma melhora neste quesito. Dentre as técnicas em desenvolvimento, uma que vem apresentando resultados promissores é a hidráulica digital, a qual demanda, no entanto, uma série de requisitos de projeto diferentes de um sistema hidráulico convencional. Neste trabalho serão apresentados os principais desafios para se construir uma bancada de testes em hidráulica digital por meio do uso de componentes comercialmente disponíveis. O sistema em questão utiliza a técnica conhecida como controle secundário para atuadores lineares e consiste em três linhas de pressão, um conjunto de válvulas on/off e cilindro multicâmaras. O dimensionamento e seleção de um atuador multicâmara com uso de hastes e camisas comercialmente disponíveis é uma das principais dificuldades de aplicação desta técnica e o processo desenvolvido para isso será descrito neste trabalho. Outra restrição que surge é a necessidade de uma alta velocidade de comutação das válvulas, a qual pôde ser atingida através do desenvolvimento de um amplificador eletrônico, técnica também descrita neste artigo. Será ainda relatado o processo de seleção dos itens comerciais necessários e o dimensionamento do sistema, em função dos parâmetros desejados. Por fim, são apresentados os resultados de simulações iniciais, os quais mostraram uma melhoria de eficiência significativa para o conceito de hidráulica digital proposto, quando comparado com um sistema convencional com válvula proporcional.
Palavras-chave: hidráulica digital; cilindro multicâmara; válvulas on\off; eficiência energética; dimensionamento