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Repensando o reservatório hidráulico

Qualquer fabricante de motores ou equipamentos concordará: o espaço é um recurso valioso e limitado.

É por isso que, ao projetar sistemas hidráulicos, os engenheiros de projeto muitas vezes dedicam ao reservatório de fluido uma reflexão posterior, e de certa forma com razão: é visto como um recipiente passivo que retém o excesso de óleo hidráulico quando não é necessário pelo sistema. Como tal, o reservatório hidráulico é colocado com frequência onde quer que ele caiba, nos estágios finais do projeto do veículo ou do sistema.

Esse pensamento é compreensível, pelo menos até certo ponto. O reservatório de óleo hidráulico não deve interferir em um sistema eficiente. Deve ser suficientemente grande para acomodar níveis de fluido e vazão variáveis, e se isso significa ser colocado em algum lugar menos não tão prático para o projeto, isso é muitas vezes visto como uma concessão aceitável.  Mas pode-se argumentar que há valor em tornar cada componente — mesmo aqueles frequentemente vistos como reflexão posterior — o mais eficiente possível.

Então fizemos a pergunta: e se houvesse uma maneira melhor?

Uma solução de reservatório sob medida pode ser menor e mais flexível do que os projetos de reservatório convencionais.

E se o reservatório hidráulico pudesse ser um bônus líquido para todo o sistema hidráulico e facilitar a vida da equipe de engenharia? O velho ditado “Não se mexe em time que está ganhando” é tipicamente aplicado aqui; os engenheiros de projeto têm outros lugares debaixo do capô que merecem atenção. Mas uma solução de reservatório hidráulico pronto para uso que seja mais eficiente e adicione desempenho e confiabilidade é algo que toda equipe de projeto gostaria. Ao criar um reservatório que é customizado para o sistema e construído a partir de componentes feitos para trabalhar em conjunto, é possível tornar todo o sistema mais eficiente ao mesmo tempo em que se aproveita ao máximo o espaço dado. Esta ideia reduz a dor de cabeça que vem com o encaixe da recipiente e seus variados componentes naquele espaço.

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Grande por uma razão

Muitos reservatórios são maiores lado maior porque a capacidade do reservatório é tipicamente baseada no tempo de permanência do fluido de retorno. Isso significa que se o sistema flui a 100 galões por minuto, o reservatório com uma vazão de dois para um precisaria conter 50 galões. Cada galão que volta ao reservatório esperará pelo menos um minuto antes de retornar ao sistema, de modo que o ar arrastado tenha tempo de sair do fluido.

Soluções integradas de reservatório podem ajudar a melhorar o desempenho total do sistema hidráulico.

Esses números são meros exemplos, ao contrário de casos específicos. A questão é que o tempo de permanência dita o tamanho do reservatório porque os projetistas do sistema precisam dar tempo para que o ar se dissipe. De muitas maneiras, o ar arrastado — ar livre que vazou para o sistema normalmente na entrada da bomba ou através das vedações desgastadas e cilindros, que se mistura com o óleo à medida que ele é pressurizado — pode ser tão prejudicial ao sistema quanto contaminantes como sujeira e água. A última coisa que você quer é que o ar retorne ao sistema onde pode causar vibração, ruído excessivo, desgaste desnecessário, aumento da oxidação do fluido e diminuição da precisão ao usar controles.

Ser melhor no que faz

Se observarmos como o reservatório funciona, podemos torná-lo mais eficiente nesse trabalho. Tradicionalmente, a filtragem de contaminantes é um processo separado da desaeração. Os contaminantes são filtrados na entrada do reservatório e o ar se retira enquanto o fluido descansa no recipiente. Mas esse processo natural de desaeração muitas vezes força as mãos dos engenheiros quando decidem o tamanho do reservatório.

Digamos que você queira que o reservatório tenha a metade do tamanho, usando uma vazão de seis para um. Isso significa que você poderia reduzir para um reservatório de 20 galões para um sistema de fluxo de 120 galões por minuto. Tradicionalmente, esse é um desafio porque se o recipiente é menor, não se tem tanto tempo para que as bolhas de ar no fluido subam naturalmente até o topo. Mas ao usar um filtro hidráulico multifuncional que retira o ar que entra ao mesmo tempo que filtra os contaminantes, não é necessário deixar o fluido descansar por tanto tempo, o que significa que é possível projetar reservatórios menores.

Desaeração de óleo hidráulico %
A menor porcentagem de aeração resulta em melhor desempenho hidráulico. Os filtros de desaeração Donaldson mantêm a aeração em 1,5% ou menos. Em níveis mais altos de aeração, a perda de eficiência e o ruído tornam-se um problema.*

Quando comparado aos reservatórios tradicionais, este reservatório menor e mais eficiente oferece múltiplos benefícios tanto para o fabricante do equipamento original (OE) quanto para seus usuários finais. Para o equipamento original, um reservatório menor e mais flexível em tamanho pode caber em mais lugares dentro do sistema, maximizando a eficiência do projeto. Também utiliza menos material, o que reduz os custos. E se o reservatório contém a metade do fluido necessário em todo o sistema, isso significa muito menos fluido, reduzindo ainda mais os custos de produção (ou primeiro ajuste).

Para os proprietários de equipamentos, menos fluido mantido por um sistema significa que precisarão comprar menos óleo hidráulico durante a vida útil do sistema. Os proprietários e operadores de equipamentos frequentemente falam sobre como a desaeração eficiente do fluido hidráulico proporciona uma máquina mais silenciosa, um controle mais preciso e menos desgaste, o que significa maior vida útil do equipamento e menores custos de propriedade. Todos esses são benefícios que remontam diretamente ao design eficiente e inteligente do equipamento original.

Mais simples. Menores. Mais inteligentes.

Nossos reservatórios hidráulicos são projetados para otimizar o espaço e o desempenho – até 50% de redução no tamanho do reservatório. Ao manobrar no espaço disponível no equipamento e integrar a filtragem por desaeração no sistema, nossos reservatórios são dimensionados de forma ideal para sua plataforma.

A tecnologia está aqui

A boa notícia para os fabricantes de equipamentos é que este sistema de reservatório hidráulico hipotético não é mais hipotético. Não há mais a necessidade de criar espaço extra para um reservatório volumoso e rígido de forma cúbica, nem há necessidade de adquirir componentes simplesmente para encaixar um reservatório em um espaço para o qual ele não foi projetado.

Então, existe uma maneira melhor de construir reservatórios de fluido hidráulico? Sim. É possível criar não apenas reservatórios menores, mas reservatórios “do tamanho certo”, simplesmente repensando todo o processo. Agora é possível partir de um projeto de equipamento e construir um sistema de reservatório pronto para operação especificamente para esse projeto. Isso dá aos engenheiros mais controle e remove a pressão para dar lugar a um reservatório volumoso e pesado, assegurando que esse reservatório seja parte integrante do sistema.

Imagine um reservatório hidráulico que vem completamente materializado e sem dor de cabeça; pronto para ser instalado em seu espaço; todos os componentes incluídos. E acrescenta camadas de proteção tanto contra o ar arrastado quanto contra outros contaminantes.

Isso é repensar o reservatório hidráulico.

 

*Teste realizado em laboratório, simulando um vazamento contínuo de ar no sistema por 30 minutos consecutivos.
Este artigo foi publicado originalmente em julho de 2020 em FluidPowerJournal.com.

 

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