Sustentando Cargas de Choque: Baixo

May 26, 2023

Em segmentos industriais significativos em todo o mundo, continua a haver grandes investimentos em equipamentos de grande escala que incorporam sistemas de movimentação e manuseio de materiais pesados. Em aplicações de mineração, como escavadeiras e transportadores de roda de caçamba, trituradores de metal em operações de reciclagem, bem como sistemas de guincho e equipamentos de perfuração em aplicações offshore, poderosos acionamentos de baixa velocidade que podem fornecer alto torque e funcionar de forma confiável em ambientes exigentes e difíceis estão em alta demanda.

Existem vários tipos de plataformas de acionamento adequadas para isso. No entanto, um número crescente de operações está descobrindo que o acionamento direto hidráulico (HDD) fornece o desempenho que esses sistemas exigem. Os sistemas HDD oferecem vantagens de desempenho significativas para aplicações em que uma massa pesada precisa ser movida em velocidades variáveis ​​usando um sistema que pode lidar com "cargas de choque" (aumentos repentinos no peso e na massa das cargas sendo movidas), combinado com a capacidade de fornecer energia -desempenho eficiente e confiável — muitas vezes operando 24 horas por dia, sete dias por semana.

O uso mais comum dos sistemas HDD é para aplicações industriais que movimentam massas pesadas continuamente com baixa velocidade e alto torque, e especialmente alto torque de partida para operações com paradas e partidas frequentes. Os materiais que estão sendo movidos podem ser feitos em baixas velocidades, normalmente em uma faixa de zero a 200 rotações por minuto (RPMs).

Esses sistemas também funcionam bem em aplicações onde ocorre "carregamento de choque", onde grandes cargas pesadas são jogadas em transportadores móveis, alimentadores, trituradores ou tambores giratórios, variando repentinamente o tamanho da carga em várias toneladas durante as operações normais. A unidade deve ser capaz de responder à carga de choque sem desgaste indevido nos componentes da unidade.

Os HDDs fornecem esse desempenho devido ao seu design exclusivo — mais especificamente porque são "acionamentos diretos" que fornecem toda a energia de sua operação ao eixo que estão acionando. Um HDD é um sistema fechado com um motor hidráulico de baixa velocidade em seu núcleo. Capaz de sustentar alto torque mesmo em velocidade mínima, o motor hidráulico é montado diretamente no eixo de acionamento - não há necessidade de redutor, correias, correntes ou rodas dentadas.

A energia é fornecida ao motor hidráulico por uma unidade de acionamento separada, que pode ser posicionada em quase qualquer lugar em relação à instalação. A unidade de acionamento contém pelo menos um motor de indução CA padrão, que funciona a uma velocidade fixa e aciona uma bomba de pistão axial de deslocamento variável. É o fluxo variável de óleo da bomba que determina a velocidade e a direção do acionamento.

O sistema HDD completo também inclui o controlador de bomba inteligente, o fornecimento de fluido hidráulico e as mangueiras e fiação de conexão. A unidade de potência é conectada ao motor hidráulico no eixo por meio de cabos e mangueiras; isso permite que os projetistas de sistemas posicionem a bomba, o motor elétrico e os controladores em um gabinete longe do eixo operacional. Isso permite maior flexibilidade de projeto e protege esses componentes de condições operacionais adversas.

Os sistemas HDD estão sendo mais amplamente usados ​​em aplicações de equipamentos pesados; no entanto, existem outros sistemas de acionamento em uso para fornecer a mesma função. Os acionamentos industriais mais tradicionais geralmente estão disponíveis em duas plataformas: um motor de acionamento de média ou alta velocidade, que pode ser hidromecânico ou eletromecânico, combinado com um redutor para fornecer a operação de baixa velocidade e alto torque.

Os acionamentos hidromecânicos (HMDs) têm torque e velocidade básicos semelhantes aos de um HDD, mas o acionamento é conectado ao eixo de acionamento do sistema por meio de um redutor de engrenagem. Essa configuração gera perdas mecânicas que reduzem o torque de saída. Exatamente quanto torque é perdido depende do tipo de redutor usado, do número de estágios de engrenagem que possui e do fator pelo qual foi superdimensionado.

Um inversor CA de velocidade variável (ACD) combina um motor de indução CA de alta velocidade com um redutor de engrenagem para atingir uma velocidade de operação baixa. Em alguns casos, um acoplamento de fluido deve ser instalado entre o motor e o redutor. Existem vários métodos diferentes de controlar um ACD. Esses métodos geralmente permitem que uma velocidade controlável varie de 0 a 100 Hz em aplicações pesadas. Ao operar na frequência nominal de 50/60 Hz, o inversor pode operar continuamente a 100 por cento do torque nominal do motor; no entanto, em velocidade mais baixa, o torque contínuo disponível é reduzido.