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SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS

É um arranjo de componentes individuais conectados entre si que provêem uma forma desejada de transferência hidráulica.

DESCRIÇÃO

ESTRUTURA BÁSICA


Fonte de potência hidráulica. Elementos de controle, (válvulas, sensores e transdutores). Elementos de atuação, ( cilindros e motores). Outros elementos, como tubulações e dispositivos de

medição.

CONCEITO

A bomba converte a potência mecânica disponível no motor, em potência hidráulica para os atuadores comandados.

As válvulas são usadas para: Controlar o fluxo de fluido hidráulico impulsionado pela bomba. Controlar o nível de potência produzido no sistema. Controlar a quantidade de fluido e a pressão sobre os atuadores.

O fluido hidráulico é o meio; e tem a função de transmissão, controle direto, lubrificação dos componentes, selar as válvulas e refrigerar o sistema.

Os conectores, tubos e mangueiras que ligam os vários componentes do sistema, conduzem o fluido sobre pressão pelo sistema e seu retorno ao reservatório, onde ele é refrigerado e filtrado.


SERVO-VÁLVULA REGULADORA DE FLUXO


VÁLVULA COM SERVO SOLENOOIDE


1. Interface homem máquina.

2. PLC

3. CNC

4. Drive para servo motor elétrico.

5. Drive para sistema hidráulico.

6. Servo motor elétrico.

7. Válvula proporcional.

8. Válvula direcional.

9. Cilindro.

10.Sensor de posição.

11.Sensor de pressão.


Transdutor de pressão

Transdutor de posição


O tipo de spool define a largura das regiões relativas a largura dos canais nos furos da válvula.

São três possíveis configurações:

1. Centro aberto ou underlap ( se a largura do disco for menor que o canal na bucha da válvula).

2. Centro fechado ou overlap ( com região maior que a largura do canal).

3. Centro crítico ou zero lapped ( com região igual a largura do canal.

A maioria das válvulas proporcionais são de centro crítico. Isto para garantir uma curva linear do sinal do fluxo.

TIPO DE CENTRO


TIPO DE CENTROS DE VÁLVULAS

Centro críticoCentro aberto Centro fechado


Devido a complexidade das servo-válvulas, elas possuem algumas características não-lineares, que são significativas em sua operação.

As não-linearidades incluem: Histerese elétrica do torque do motor. Mudanças na saída do torque do motor co o deslocamento. Mudança na impedância do orifício do fluido com o fluxo. E a característica do fluido. Mudanças no coeficiente de descarga do orifício em função

da pressão. Atrito por deslizamento e outras interferências.

ANÁLISE DINÂMICA DA SERVO-VÁLVULA


ANÁLISE DINÂMICA DA SERVO VÁLVULA

A movimentação do spool também aplica uma força á mola, criando um torque de realimentação sobre o flapper.

Se o torque de realimentação for igual ao torque das forças magnéticas, o flapper movimenta-se até uma posição centrada, assim o spool fica aberto em estado de equilíbrio até que o comando do sinal elétrico mude para novo nível.

Conclusão: a posição do spool é proporcional à corrente de entrada, e para uma pressão constante, a vazão e a carga são proporcionais a posição do spool.


Válvula proporcionalCI

LVDT

Entrada de energia e comando


É um sensor de medição de deslocamento linear. Seu funcionamento é baseado em três bobinas e um

núcleo cilíndrico ferromagnético de alta permeabilidade. Uma bobina central denominada primária e duas

secundárias. O núcleo é preso no spool, que movimentará na mesma

proporção da variação do sinal elétrico recebido pelo sensor.

LVDT- linear variable differential


VISTA EM CORTE DE UM LVDT

Espiras secundáriasRevestidas com epox

Núcleo de alta permeabilidade

Casquilho magnético de alta permeabilidade

Carcaça de aço inoxidável

Furo rosqueavel


NO LVDT.

Uma corrente alternada é aplicada nas espiras primarias, induzindo uma tensão nas espiras secundárias proporcional a indutância das bobinas primárias.

A freqüência da tensão induzida fica entre 1 a 10 KHz. de acordo com a movimentação do núcleo esta relutância muda, fazendo com que a tensão induzida nas bobinas secundárias mudem também.

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