16/12/2015 – Princípios essenciais de rompedores hidráulicos embarcados – parte 2 – eficiência do acionamento do pistão

No post anterior, vimos a arquitetura básica e princípio de funcionamento de rompedores hidráulicos embarcados. Mas nem todos eles são iguais… Se o princípio de aceleração é o mesmo, a energia de seu acionamento provém de três diferentes tipos de sistemas:
Gás: A aceleração do pistão provém apenas energia do gás nitrogênio comprimido no acumulador. Este processo não utiliza a força hidráulica, mas em geral traz baixa eficiência.
Óleo: A aceleração do pistão se dá pela energia armazenada do acumulador com óleo hidráulico. Permite alta frequência de impacto, mas não funciona bem em rompedores de maior porte.
O terceiro tipo, é a combinação entre gás e óleo hidráulico. O nitrogênio fica numa câmara selada acima do pistão, e é comprimido quando o mesmo. Quando a pressão do gás força o pistão para baixo, ganha energia extra do óleo hidráulico, que é injetado simultaneamente. Este tipo de combinação consegue entregar até 75% a mais de energia do que apenas o nitrogênio.

Em amarelo indicar – gás comprimido. Em vermelho indicar – injeção de óleo hidráulico.
Em amarelo indicar – gás comprimido. Em vermelho indicar – injeção de óleo hidráulico.


Considerando este processo de acionamento do pistão, existem aspectos de design que são essenciais e impactam diretamente na eficiência:

• Mínima folga possível entre o pistão e o cilindro
• Diminui a possibilidade de vazamento interno
• Boa aplicação hidro-dinâmica
• Baixa resistência de atrito entre o pistão e os selos
• Otimização da transmissão de energia do pistão para o ponteiro
• Diâmetro igual do pistão e do ponteiro
• Face de impacto do ponteiro adaptada à face de impacto do pistão
• Válvula de controle interna ao invés de externa
• Aumenta a eficiência diminuindo os canais de óleo
• Reduz o peso e o número de componentes
• Protege partes sensíveis e elimina linhas de partição adicionais
 
À direita, válvula de controle interna. À esquerda, válvula de controle externa.
À direita, válvula de controle interna. À esquerda, válvula de controle externa.

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