Avaliando Cinco Áreas Chave de Unidades de Energia Hidráulica Modernas

Qualquer instalação de fabricação que usa sistemas hidráulicos alimentados por unidades de energia hidráulica (HPUs) convencionais de velocidade fixa tem engenheiros e funcionários que sabem muito bem quão grandes, barulhentas e ineficientes as HPUs mais antigas podem ser. No passado, tais recursos eram simplesmente uma parte aceita do ambiente de fabricação. Mas agora, os avanços em engenharia e design levaram a novas unidades de potência de velocidade variável que são menores, mais silenciosas e mais eficientes, destinadas ao uso em uma ampla variedade de aplicações e podem substituir diretamente os sistemas hidráulicos tradicionais.

Como outros tipos de equipamentos elétricos de velocidade variável, as HPUs de velocidade variável são significativamente mais eficientes em termos de energia do que suas contrapartes de velocidade fixa. Além disso, com sensores integrados, diagnósticos e recursos de nuvem, eles podem ser facilmente conectados a um ambiente IoT para fornecer dados valiosos de produtividade e manutenção preditiva. Juntos, esses benefícios tornam as unidades de energia hidráulica modernas uma alternativa atraente às unidades tradicionais para eficiência energética, requisitos de resfriamento reduzidos, níveis de ruído mais baixos e maior confiabilidade.

Para engenheiros que especificam novos equipamentos ou são encarregados de atualizar ou substituir HPUs mais antigos, os sistemas de velocidade variável oferecem opções mais eficientes a serem consideradas antes de escolher onde investir.

Ao substituir ou adaptar uma HPU, os engenheiros de produção são aconselhados a considerar algumas métricas importantes que diferenciam o projeto do sistema hidráulico moderno dos sistemas convencionais: tamanho, ruído, eficiência energética, conectividade e custo total de propriedade.

1. Tamanho: O tamanho geral de uma HPU é determinado em grande parte pelo tamanho de seu reservatório de fluido hidráulico. Para HPUs tradicionais, a regra geralmente aceita é dimensionar o reservatório de no mínimo três a cinco vezes a vazão máxima da bomba, para permitir a desgaseificação (tempo suficiente para o óleo assentar no reservatório e as bolhas de ar subirem à superfície). Por exemplo, para atingir um fluxo máximo de 150 L usando essa regra antiga, é necessário um reservatório de aproximadamente 600 L, que ocupa um espaço considerável dentro da pegada da unidade.

Por outro lado, algumas HPUs modernas usam métodos alternativos de desgaseificação que reduzem a quantidade necessária de óleo do reservatório a uma proporção de 1:1. Projetos de blocos coletores mais eficientes, juntamente com formas de reservatório otimizadas, permitem tanques menores. Essa técnica melhora as características do fluxo e integra melhor as funções dos componentes. O manifold resultante é mais compacto e mais leve do que um manifold convencional e pode ser fabricado em uma variedade de formas para caber em espaços apertados.

Isso é combinado com um reservatório especial em "forma de J" que permite a desgaseificação passiva de quaisquer bolhas no óleo. Como resultado, uma unidade que produz um fluxo máximo de 150 litros por minuto precisa apenas de uma capacidade de reservatório de 150 litros, ou 75% menos capacidade do reservatório do que uma HPU tradicional. Em termos de espaço no chão de fábrica, isso pode se traduzir em uma pegada de 0,5 m2, contra uma pegada típica de 2 m2 e uma redução de 80% no peso. A fábrica só precisaria fornecer e manter um quarto da quantidade de óleo hidráulico neste exemplo.

2. Ruído: Por natureza, as instalações de fabricação são consideradas barulhentas e geralmente requerem equipamentos de proteção individual especiais para bloquear esse ruído. Mas o que é considerado uma quantidade aceitável de ruído não é universalmente definido. Em uma fábrica de aço, por exemplo, uma HPU pode operar em total silêncio e ainda assim não reduzir o ruído geral no chão de fábrica. Mas em outros tipos de instalações, como fabricação de automóveis ou moldagem de borracha com linhas de montagem e longos tempos de funcionamento das máquinas, é desejável uma operação silenciosa para manter um ambiente de trabalho agradável. O ruído também pode ser considerado devido às vibrações produzidas pelas ondas sonoras, que também podem ter um impacto negativo nos equipamentos e processos próximos.

Para ambientes onde a redução do som é importante, a hidráulica de velocidade variável está fazendo progressos notáveis, operando cerca de 10 dB mais silenciosa do que as HPUs convencionais na faixa de 7,5 kW a 30 kW. Considerando que cada três decibéis equivale a um aumento de duas vezes no volume do ruído, isso representa uma melhoria significativa na redução do ruído. Reduzir o ruído do sistema para 75 dB é considerado nível de conversação, o que significa que dois colegas de trabalho podem ficar ao lado da HPU e se comunicar sem usar protetores de ouvido.