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SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
DESCRIÇÃO
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É um arranjo de componentes individuais conectados entre
si que provêem uma forma desejada de transferência
hidráulica.
SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
ESTRUTURA BÁSICA
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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.
SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
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.
SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
SERVO-VÁLVULA REGULADORA DE FLUXO
VÁLVULA COM SERVO SOLENOOIDE
SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
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.
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Transdutor de pressão
Transdutor de posição
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TIPO DE CENTRO
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.
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TIPO DE CENTROS DE VÁLVULAS
Centro aberto
Centro crítico
Centro fechado
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ANÁLISE DINÂMICA DA SERVO-VÁLVULA
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.
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ANÁLISE DINÂMICA DA SERVO VÁLVULA
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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.
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Entrada de energia e comando
Válvula proporcional
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CI
LVDT
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LVDT- linear variable differential
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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.
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VISTA EM CORTE DE UM LVDT
Casquilho magnético de
alta permeabilidade
Carcaça de aço
inoxidável
Núcleo de alta
permeabilidade
Espiras secundárias
Revestidas com epox
Furo rosqueavel
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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.