Hidraulica proporcional senai - mg

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SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL CENTRO TECNOLÓGICO DE ELETROELETRÔNICA“CÉSAR RODRIGUES” CENATEC EM ELETROELETRÔNICA HIDRÁULICA PROPORCIONAL Rua Santo Agostinho 1717 - Horto - Belo Horizonte - MG - CEP 31035-490 Tel.: (031) 482-5582 - FAX (031) 482-5580 e-mail: [email protected] - home page: www.senai-mg.org.br/cetel

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SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL

CENTRO TECNOLÓGICODE ELETROELETRÔNICA“CÉSAR RODRIGUES”

CENATECEM ELETROELETRÔNICA

HIDRÁULICAPROPORCIONAL

Rua Santo Agostinho 1717 - Horto - Belo Horizonte - MG - CEP 31035-490Tel.: (031) 482-5582 - FAX (031) 482-5580

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Hidráulica Proporcional

INTRODUÇÃO

Tendo em vista a competitividade de mercado e a exigência cada vez maior dequalidade e custo, faz-se necessário uma adaptação das instalações de produção àessas exigências. A precisão de movimentos, forças e torques agregados aosrespectivos pontos operacionais, representam a solução ideal para essa questão. Taiscaracterísticas figuram como grandes vantagens da hidráulica. As evoluçõestecnológicas dos setores elétrico, eletrônico e de informática, contribuemdecisivamente para a concepção de máquinas e de equipamentos hidráulicos cadavez mais precisos, culminando em processos de automatização nas mais diversasáreas da produção que aliam perfeição, segurança e principalmente qualidade. Aevolução da técnica da automatização com comandos hidráulicos iniciou-se no âmbitodas válvulas direcionais como as válvulas de comando (função on/off), cujos carretéisnão podem assumir posições intermediárias.Mais tarde, seria utilizada nas indústrias a hidráulica de aviação, as válvulas de açãopermanente ou servoválvulas, com função linear. Porém, o elevado custo esensibilidade desse tipo de válvula limitou sua aplicação somente onde não se podiamais utilizar as válvulas de comando. Daí surgiu a necessidade de desenvolver umgrupo de válvulas que ocupassem a posição intermediária entre as válvulas decomando e as servoválvulas. Essas válvulas são denominadas de válvulasproporcionais.Pertencente ao grupo das válvulas de ação permanente, as válvulas proporcionais têmcaracterísticas de tempo ajustável que permite qualquer posição intermediária,adaptando-se às condições operacionais necessárias.

Quadro comparativo entre características de distinção entre válvulas de comando eproporcionais:

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Válvulas de Comando Válvulas ProporcionaisComandoElétrico

Tem uma função degrauacompanhada pelo carretel até ofinal do curso máximo.

Pode assumir qualquer característicatemporal vinculado ao deslocamentodo carretel a essa característica.

Curso docarretel

Existe um diferencial de tempo(retardo) entre a aplicação doimpulso elétrico e a posição finaldo curso, que corresponde aotempo necessário para a formaçãode campo magnético até alcançaro final do curso.

Tem características análogas aocomando elétrico, ou seja, pode sercolocado em qualquer posiçãointermediária.

Saída depotênciahidráulica

Tem vazão (Q) correspondente aodeslocamento do carretel, fluxomáximo.

Tem vazão (Q) correspondente aodeslocamento do carretel, fluxoregulável.

Principais características entre servoválvulas e válvulas proporcionais:

Característica Servoválvula Válvula proporcionalElemento de entrada Motor de torque SolenóidesCorrente de comando 80mA 800 a 1500ma (máximo)Potência de comando(Watts)

10-2 a 100 101 a 102

Tempo de atuação (ms) <30 >30Fase (-900) (Hz) >25 (a 200 Hz) <25Amplitude (-3dB) >25 (a 200 Hz) <25Sensibilidade de reação(%)

<0,5 <1

Característica Linear (interseção em zero) Não-linear (sobreposição)Histerese 3% (compensado no

circuito de regulagem)10% (3 a 4% com zumbido)

Filtragem 5 a 10 (absoluto) 25 (absoluto)Resistência mais sensível mais robustoAplicações Circuitos de regulagem em

malha fechadaCircuito de comando

TIPOS DE ATUADORES

Atuação manual:É a técnica mais simples utilizada para influenciar na potência hidráulica.Embora o projeto seja relativamente simples, tem a desvantagem de contar com linhashidráulicas longas.

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Atuação eletromagnética:

Enrolamento móvel:O resultado da interação entre os campos magnéticos de um imã permanente e umenrolamento móvel provoca um movimento ascendente e descendente proporcional àcorrente consumida.

Tem a vantagem de possuir alto grau de precisão, porém grande volume e pesoconstrutivo, relacionado ao movimento executado.

Motor de torque:Grande utilização em servo válvulas. Consiste de dois enrolamentos dispostos naarmadura com molas de torção localizadas no campo magnético de um imãpermanente. A magnetização da armadura ocorre com o fluxo de corrente pela bobina.

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O torque resultante move a armadura contra a mola, sendo o percurso proporcional àcorrente. A grande vantagem da utilização do motor de torque é o seu ótimocomportamento dinâmico, porém os altos custos de produção tornam muito caro.

SOLENÓIDE PROPORCIONAL

0 solenóide proporcional surgiu com o desenvolvimento adicional do chaveamentomagnético (seus princípios de funcionamento serão detalhados posteriormente ).

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Sistemas dos solenóides.

Geralmente os solenóides proporcionais são solenóides de corrente contínua para ocomando elétrico linear de Válvulas. Distinguem-se os solenóides comandados porforça e os solenóides comandadas por curso com ou sem (regulagem de posição)“malha fechada". Comparação do solenóide proporcional (comandado por curso) como solenóide standard.

Esta representação mostra que a força magnética F no solenóide standard e umacorrente de entrada I constante, depende do curso magnético(h). Isto significa: a forçamagnética aumenta quando aumenta o curso magnético (h ).Para a faixa de trabalho do solenóide proporcional, porém, a força magnética Fxdepende apenas da corrente da entrada Ix. Isto significa que a uma corrente deentrada Ix constante, a força magnética Fx também se mantém quase constante sobretodo o curso magnético h.Como o custo e a performance igualam-se à demanda, esse tipo tem tido grandesavanços no mercado consumidor nos últimos anos .É preferível mudar a força magnética através da mudança de corrente do que atravésda mudança de tensão. Em uma bobina normalmente ocorrem variações detemperatura ocasionando mudanças de sua resistência característica, portanto ocontrole pela simples variação de tensão não garante uma proporcionalidade emrelação à força magnética.

Motor de passo:

Por causa da perfeição, o motor de passo deveria também ser mencionado aqui.0 motor de passos é distinguido de outros atuadores através de suas condições deacionamento digital. Aqui, dois enrolamentos são alojados sobre um ímã permanenteque serve como rotor. 0 rotor pode ser girado passo a passo através de reversãomagnética do núcleo em arco de um eletroímã e usando uma corrente que muda (deacordo com o tempo) o fluxo através do enrolamento.

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Vantagem: acionamento digital.Desvantagem: circuito complexo. Uso limitado sem perdas mecânicas ou elétricas.

ÁREAS DE APLICAÇÕES PARA SOLENÓIDE PROPORCIONAL

Em aplicações práticas, freqüentemente é necessário fazer deslocamentos ou forçasproporcionais à corrente elétrica. Isto pode ser feito por solenóide proporcional.

Vantagens das válvulas proporcionais sobre as convencionais:- adaptação constante de forcas e velocidades- controle remoto elétrico- circuito hidráulico reduzido

O diagrama a seguir mostra a válvula proporcional como um componente de ligaçãona tecnologia de controle, a válvula proporcional é a interface entre um controlador e ocomando hidráulico.

Esquema geral de um controlador com válvula proporcional:

1- controle remoto manual2- controle programado3- eletrônico4- estágio amplificador

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5- válvula proporcional6- máquina7- feedback (realimentação)

FORMAS DE CONTROLE

CONTROLE REMOTO MANUAL

Controle remoto mecânico-elétrico.

Inclui as aplicações:

a) injeção de concretob) Plataformas elevadorasc) escavadoras

CONTROLE PROGRAMADO

Programação por enlace ou controlador lógico programável.

Usado para controlar seqüências de programação.

CONTROLE ELETRÔNICO

Este controle é utilizado em demandas elevadas para precisão e velocidade. Asvantagens da tecnologia proporcional baseadas em exemplos deste tipo de controlesão mostrados a seguir:Primeiramente, o problema de controle direcional de um cilindro é resolvido comválvulas convencionais.0 circuito hidráulico requer somente o uso de uma simples válvula 4/3 viasproporcional.

CONTROLE DE VELOCIDADE DE UM CILINDRO

a) Solução utilizando válvulas eletro-hidráulicas pilotadas.

Válvulas operadas digitalmente executam os valores ajustados nas válvulascontroladoras de fluxo.

Partidas, paradas, mudanças de direções e velocidades são totalmente repentinas.

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b) Solução com uma válvula proporcional de controle direcional.(sem fazer uso da possibilidade de ajustar rampas por transições graduais).Relés operados digitalmente executam o valor ajustado pelo potenciômetro, tornandoa vazão hidráulica proporcional e também a saída, permitindo movimentosproporcionais do cilindro através da válvula.A partida das transições entre os vários estágios de comutação são ainda repentinos.

Diagrama tempo-deslocamento:

c) Solução com válvula proporcional direcional usando o gerador de rampas paraaceleração e desaceleração.Quando o potenciômetro de rampa é ajustada, os valores ajustados solicitados nãosão atingidos bruscamente mas sim com os incrementos e decrementos lineares deacordo com os valores especificados. Para cada saída do amplificador proporcional,existe normalmente um potenciômetro para ajustar a rampa de subida e um para adescida. 0 tempo de rampa depende do ajuste do potenciômetro e do nível do valorajustado.

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TECNOLOGIA PROPORCIONAL

Neste capítulo veremos as qualidades do solenóide proporcional tal qualapresentamos no capítulo 1 e sua interação com o estágio de atuação hidráulica.

CONSTRUÇÃOSolenóides proporcionais são construídos de acordo com os mesmos princípios dostipos lineares convencionais. As características mais importantes que os distinguemdos solenóides de chaveamento convencionais são as seguintes:

a) a natureza da forca magnética - característica de deslocamento.

b) maior precisão dos componentes individuais influenciando o efeito magnético.

c) baixo atrito da armadura magnética.

d) o impacto normalmente menor.

Para atingir a função proporcional na região de deslocamento de potência, a curvacaracterística forca magnética -deslocamento, é adequada a sua aplicação particular.Isto se consegue experimentalmente Pelo CONE DE COMANDO. As forçasmagnéticas são comparáveis àquelas dos solenóides de controle simples do mesmotamanho.

Comportamento análogo deslocamento-corrente de um solenóide Proporcional que

age contra uma mola:a) Característica força – deslocamento b) Característicacorrente –deslocamento De 1 a 4 – característica força – deslocamento para corrente I1 a I4 e 5 para característica da mola.

Aqui é apresentada a característica de um solenóide proporcional. A característicaforça-deslocamento é projetada para ser horizontal ou angular. Desta forma, pontos deintersecção entre a força magnética e a forca contrária são atingidas possibilitando umposicionamento preciso e, portanto, existe uma relação proporcional entre odeslocamento e a corrente. Também existe proporcionalidade entre a corrente I e aforca F exercida pela armadura do solenóide.

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Relação linear entre forca e corrente:

0 solenóide proporcional pertence ao grupo de solenóide de corrente contínua e é umtransdutor eletro-mecânico que converte o sinal elétrico de entrada em um sinalmecânico de saída.

CONSTRUÇÃO DO SOLENÓIDE

1-núcleo do pólo 7 -mola de pressão2-haste de guia 8 -mancal limitador de impacto (percurso)3-mancal de bucha-DU 9 -tampa4-anel amortecedor 10-câmara do núcleo5-campo magnético 11-armadura6-bobina de operação 12-cone de controle

PRINCÍPIO DE CONSTRUCÃO

Existem dois tipos de construção:

- válvula de assento- válvula de cursor

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0 solenóide proporcional (simbolicamente representado por um quadradotranspassado diagonalmente por uma seta indicando ajuste) converte um sinal elétricode entrada em um deslocamento. Isto pode ser transferido para uma válvula de molapreviamente pressionada ou para uma válvula de cursor com retorno por mola.

SISTEMA SOLENÓIDE

0 solenóide proporcional pode ser distinguido do solenóide comutador pela interrupçãona câmara do núcleo . Este é um anel intermediário estreito geralmente cônico nãomagnético denominado "CONE DE CONTROLE". Isto influencia a distribuição daslinhas do campo magnético de tal forma que uma forçamagnética quase constante seja produzida. Isto é proporcional à corrente elétrica deentrada e quaseconstante durante todo o percurso da armadura.

LINHAS DE FLUXO MAGNÉTICO

Padrão detalhado das linhas do fluxo magnético na região do cone de controle.

A figura ilustra o padrão detalhado das linhas do fluxo magnético na área de ação dasfolgas e do cone de controle. A corrente que passa pelo enrolamento gera um fluxo delinhas magnéticas que em parte corre através da folga axial para a armadura. Devido àpequena resistência magnética, a maior parte das linhas magnéticas passa através dafolga radial sendo desviada pelo CONE DE CONTROLE.

SISTEMA SOLENÓIDE ASSOCIADO ÀS VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Solenóides proporcionais são utilizados para controlar pressão, fluxo e direção.0 sinal de saída hidráulico é proporcional ao sinal de entrada elétrico.

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VÁLVULA LIMITADORA DE PRESSÃO PROPORCIONAL

Com a válvula limitadora de pressão proporcional, as operações de alteração depressão , podem ser ajustadas eletricamente.

Projeto: 0 dispositivo consiste em um cartucho que pode ser fixado (fig. 1) e inseridonuma base especial (fig.2).

Montagem furo padrãoA6 DIN 24340 - ISO 04401*

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FUNCIONAMENTO:

0 método de operação corresponde àquele da válvula convencional limitadora depressão pilotada. A haste do solenóide proporcional (1) atua no cone de vedação viamola (4). Com o assento de vedação forma-se o estágio de piloto. 0 solenóideproporcional que controla o movimento do cone produz a força de sustentaçãonecessária para o estágio piloto via mola (4). Então a alteração da pressão éespecificada pelo estágio piloto. Enquanto a pressão na entrada A não excede estevalor, a mesma pressão existe emambos os lados do pistão principal (ó) e os dois estágios estão fechados para mola (5)e pistão (ó), formando o estágio principal. Se a pressão que foi ajustada é excedida, aválvula de assento (2), (3) abre. 0 piloto de controle central fluindo via (Z) causa umaqueda de pressão nos estreitamentos (7) e (8) abrindo o estágio principal. 0 estado deequilíbrio é encontrado quando a pressão em (A) atingir o valor preestabelecido. Amola (5) tem a função de manter um resíduo de pressão na entrada A quando osolenóide está desenergizado . Este valor é continuamente somado a pressão decontrole especificada.Observação: A canalização (Z) para o fluxo de retorno do piloto central deve estarsempre conectada ao tanque.

CURVA CARACTERÍSTICA DA VÁLVULA LIMIITADORA DE PRESSÃOPROPORCIONAL

CURVA CARACTERÍSTICA CURVA CARACTERÍSTICACORRENTE – PRESSÃO FLUXO - PRESSÃO

DADOS TÉCNICOS:

pressão máxima: 16000KPa (1600bar/2320psi)

pressão ajustada a 700 mA: 6000 KPa (60bar/850psi)

tensão nominal: 24V

corrente nominal: 700 mA

resistência nominal 200C/600C: 24/30 Ohm

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histerese (com Dither): 2 a 4% I nominal

resposta de sensibilidade: < 1% I nominal

reprodutibilidade: melhor que 15% P nominal

filtragem: 20 micro metro absoluto

variação da viscosidade: 16 a 85mm2/s (CST)

VÁLVULA PROPORCIONAL DE CONTROLE DIRECIONAL 4/3 VIAS

A válvula proporcional 4/3 vias é um dispositivo que influencia a direção e o número darelação de fluxo.

Projeto :

Funcionamento:

O carretel (a) é ativado diretamente pelo solenóide proporcional. Se não há correntede controle no solenóide, o carretel é mantido na posição central pelas molas dereposição ( l ) e ( 3 ), com a ativação elétrica, o solenóide desenvolve uma força que éproporcional à corrente de controle. Por isso o carretel é movido contra a mola dosolenóide oposto até que o equilíbrio entre a forca magnética e a forca da mola sejaobservado. O movimento do carretel causa modificação na secção de fluxo,modificando a relação de fluxo.

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CURVA CARACTERÍSTICA DE FLUXO DA VÁLVULA PROPORCIONALDIRECIONAL 4/3 VIAS

DADOS TÉCNICOS:pressão máxima de operação 6000 Kpa (160bar /2320 psi)Relação de Vazão Nominal 14 1/min (10 bar/controle degrau)com 700 mATensão Nominal 24 VdcCorrente Nominal 700 mAHisterese (com Dither) < 8%Reprodutibilidade < 4%Filtragem 20 micro m AbsolutoVariação de viscosidade 16 a 85 mm2(cst)

TERMIINOLOGIAS - VALORES CARACTERÍSTICOS

Para a avaliação de válvulas proporcionais, os valores característicos serãodetalhados a seguir:

a) Sensibilidade da resposta:

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Caso um sinal de entrada crescente ou decrescente, pare ou reinicie (no mesmosentido), não há nenhuma resposta imediata do sistema hidráulico. O valor de sinal deentrada necessário para promover essa resposta é expresso em porcentagem dacorrente máxima. Isto é conhecido como sensibilidade de resposta.

Sensibilidade de resposta = Delta Ia x 100% ---------------------- I maxA sensibilidade de resposta e a resolução controla o degrau do sinal de saída, mesmoque o sinal de entrada seja análogo.

b) Linearidade e histerese:Histerese é a medida do atrito no carretel e a perda mecânica e magnética noenrolamento.

Histerese: é expressa em valor como sendo desvio percentual máximo do sinal deentrada para o mesmo fluxo através de toda linha característica (de zero para máximoe de máximo para zero). 0 desvio é expresso como sendo o valor percentual máximo.

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Histerese da corrente = Delta I x 100% -------------------- I max

0 desvio da linearidade é a metade da figura, entre as duas retas tangenciais emrelação à linha característica.

Deslocamento zero:

Por intermédio de um potenciômetro é possível ajustar uma corrente específica demagnetização e, portanto, reduzir a zona morta.

Fluxo zero:

Válvulas direcionais diretamente controladas:

0 vazamento interno de P para A e P para B sem sinal de entrada elétrico édenominado fluxo zero.Este vazamento depende da pressão na entrada P.

Válvulas direcionais indiretamente controladas:

Os vazamentos ou perdas de fluxo de óleo do piloto e os vazamentos de óleo de Ppara A e P para B. com um sinal de entrada = zero também são denominados fluxozero. 0 vazamento de óleo depende da pressão em P.

Reprodutibilidade:

Em válvulas direcionais e de pressão, para uma dada corrente de entrada, a válvulaproduzirá uma certa resposta (fluxo, pressão) no sistema hidráulico.

Dependência da temperatura:

A resistência do enrolamento dependente da temperatura. O coeficiente de expansão"alfa", a variação de temperatura "delta" e a resistência inicial "Ro" produzem aresistência de trabalho Rw.

Rw = Ro + ( 1 + "alfa" . "delta" )

"alfa" = 0.00391 / graus celcius (valor para o cobre)

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Se o solenóide proporcional for trigado com uma fonte de corrente contínua (conversorU/I), a modificação da temperatura não terá importância.

Sobreposição:

a) Sobreposição zero:

Não havendo corrente de entrada o carretel fica centrado; não há fluxo. Se a correntede entrada movimentar o carretel para fora do centro, as bordas de controle deslizarãona direção apropriada.

b) Sobreposição positiva:

As secções transversais de controle permanecem fechadas na região /e/ < "delta e".Com /e/ > “delta e" ocorre um fluxo contínuo através das bordas de controle.

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c) Sobreposição negativa:

Na região /e/ = 0 ocorre um fluxo contínuo através de ambas as bordas de controle.Com /e/ > "delta" ocorre um fluxo contínuo através de apenas uma borda de controle.Os vazamentos internos lubrificam cantos vivos com características Q = f (e) e evitamque Q fique igual a zero em toda a faixa e = +/- "delta e".

Fluxo zero:Vazamentos internos com e = 0 são denominados fluxo zero.Curva característica de uma válvula de controle com sobreposição:

Erro de inversão:Quando um sinal de entrada gradual crescente ou decrescente é interrompido, avariação da saída hidráulica também será interrompida. Se o sinal de entrada forinvertido, o sinal de saída hidráulica não mudará instantaneamente. O erro de inversãoé o valor no qual o sinal de inversão tem que variar para produzir uma respostahidráulica. Ele é expresso como uma porcentagem do máximo.

"delta" IuErro de inversão =------------ x 100 X Imáx

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CONTROLE ELETRÔNICO

GENERALIDADES

As válvulas proporcionais de pressão e direcionais utilizadas necessitam, para suaoperação, de uma corrente contínua variável entre 0 e 800 mA .

Para gerar uma corrente contínua estável, variando-a com baixa potência, énecessário um amplificador eletrônico.

PRINCÍPIOS CONSTRUTIVOS DO AMPLIFICADORa) Parte principal da fonte de tensão:

b) Parte de controle

-Pré-ajuste externo do valor

-Pré-ajuste interno do valor (possibilidade de expansão com placas adicionais)

-Geração da rampa

-Deslocamento zero

-ondulação

c) Estágio de saída com:

-Amplificação de potência-Conversor de tensão-corrente (transdutor U/I)

-Regulador da corrente constante

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AMPLIFICADOR PROPORCIONAL DE UM CANAL

Vários grupos de circuitos eletrônicos são requeridos para controlar o solenóideproporcional. 0 amplificador proporcional de um canal que será descrito aqui é umprojeto simples e sua estrutura é puramente didática.

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1- Pólo 0v da fonte de alimentação (-)

a- Pólo 24v da fonte de alimentação (+)

3- Pólo saída do amplificador (sem polarização para válvula)

4- Pólo saída do amplificador (-) (não é igual a 0v) '

5- Led controle do amplificador 24v alimentado

6- Led controle do amplificador + 15v alimentado

7- Led controle do amplificador - 15v alimentado

8- Potenciômetro de precisão de 10 posições para pré- selecionar valores dereferência internos.

9- Chave para pré-selecionar valores "interno ou externo".

10- Chave liga-desliga para rampa.*

11- Relé 24v para desligar as rampas.*

12- Potenciômetro para ajuste de tempo de rampa para sinais de entrada crescentes.

13- Potenciômetro para ajuste do tempo de rampa para sinais de entradadecrescentes.

14- Pino de entrada externo.(valores de referência de 0 a + 10V).

15- Terra interno (pode ser conectado ao 0v).

16- Símbolo para amplificador

17- Representação simbólica da função RAMPA

18- Led controle "saída" de corrente, a intensidade luminosa indica a intensidade decorrente.

19- Led controle "rampa decrescente ligada"

20- Led controle "rampa crescente ligada"

21- Potenciômetro "corrente básica ou mínima"

22- Potenciômetro "corrente máxima"

23- Potenciômetro "freqüência de dither"

* A rampa está efetivamente ligada quando a chave de rampaestá na posição ligada e o relé desenergizado.

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DADOS TÉCNICOS DO AMPLIFICADOR PROPORCIONAL DE 1CANAL

Tensão de alimentação: 24 VDC + 10% (Ripple residual <10%)

Formado internamente por:

Tensão de alimentação: +/- 15 V

Corrente de saída: 0 a 700 mA, corrente nominal pode atingir até 1,5 A , commodulação de pulsos.

Tempo de rampa: 0,1 a 5 segundos

Corrente básica mínima ajustável : 0 a 500 mA

Corrente básica máxima ajustável: 350 mA a 1,5 A

Freqüência de dither: 100 Hz; ajustável de 100 a 200 Hz

Entrada de valor de referência "externo": 0 a +/-10V ; resistência de entrada de 75Kohm

Desativar rampa externa: Relé de 24 V / 30 mA, sem polaridade

obs: Todas as entradas e saídas são à prova de curto-circuito e estabilização devoltagem para 24V.

PARTIDA E TESTE DAS FUNÇÕESATUAÇÃO ELÉTRICA DA VÁLUVLAA válvula proporcional pode ser ligada à saída do amplificador (3,4). Se a chave (19)"INT - EXT" está em INT, o potenciômetro de 10 voltas pode ser usado para ajustar osinal da corrente de saída para o solenóide, o LED (18) alterará seu brilho com oaumento ou a diminuição da corrente.

FUNÇÃO RAMPAA função rampa impede que o sinal chegue ao seu nível máximo instantaneamente,fazendo com que isto ocorra gradativamente com um certo atraso de tempo .

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As variações do tempo para subida e descida do sinal são obtidas usando ospotenciômetros (12) e (13).

A função rampa é ativada pela chave (10) e desativada pelo relé (11). Quando asrampas estão ativadas, os LEDS (19) e (20) acendem. O efeito da função rampa podeser facilmente notado se a máxima corrente for ajustada no potenciômetro (8) e forcomutada a chave (9) para "EXT" (com valor zero no "EXT").A comutação da corrente pode ser observada no LED (18) através de sualuminosidade.

Os potenciômetros (12) e (13) dos tempos de rampas podem ser levados para a direitaaté atingirem o valor máximo de atraso de tempo ( valor máximo de rampa ). Paraefeito de comparação, o valor de referência ajustado pode ser comutado quando afunção rampa estiver desligada.

DESCRIÇÃO DAS FUNÇÕES:GERALA principal tarefa da hidráulica proporcional é converter um valor de entrada elétricacontínua para um sinal hidráulico igualmente contínuo. Entretanto deve ser possívelpor um potenciômetro variar continuamente o controle da corrente do solenóide do 0ao máximo valor.Uma súbita alteração no valor de referência pré-selecionado não pode ser passadadiretamente para a válvula, a não ser que esta permita assumir grandes picos depressão ou sobrecargas mecânicas do sistema. Um módulo constituído por diagramas

de blocos é usado para esta simples tarefa, como é mostrado abaixo:

Se examinarmos detalhadamente cada bloco vemos que o esquema abaixo mostra oprojeto de um amplificador proporcional.

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VALORES DE REFERÊNCIAA princípio, nenhuma fonte de corrente direta variável pode ser usada como umgerador de valor de referência, com a pré-condição que os dispositivos ( o amplificadorproporcional e a fonte de corrente direta ) tenham um terra comun e a área devoltagem entre 0 e 10 V. Os valores de referência podem ser gerados de diferentesformas:

CIRCUITO DE RAMPAComo já havíamos mencionado na introdução, a rampa é necessária na prática paraatrasar as mudanças dos valores de referência para a válvula. O circuito mostra oseguinte comportamento.

a) Valor pré-selecionado de referência interna:

Chave seletora (9) na posição "INTERNA":

Aqui a referência é determinada pela posição do potenciômetro (18) . A variação dosinal de 10V édistribuída para 10 voltas, assim é possível ajustar a válvula proporcional com grandesensibilidade.

Para a esquerda (0.0) = Valor de referência mínima (0V)Para a direita (10.0) = Valor de referência máxima (10V)

b) Valor pré-selecionado de referência externa:

Chave seletora (9) na posição "EXTERNO":

A corrente direta na variação de 0 a 10V pode ser externamente ajustada através dedois pinos de entrada (14) e (15),diferentes potenciômetros podem ser conectados vialógica de relés. Isto também é possível para construir loops de controle fechado viavalores pré-selecionados na referência externa e também com um computador viaconversor D/A.

Em muitos sistemas ele é necessário, por exemplo, para acelerar rapidamente e pararlentamente um atuador. isto é obtido quando a variação do tempo para a modificaçãodo sinal de 0 ao máximo ou do máximo ao zero é ajustável. 0 ajuste para o aumento(aceleração) e a diminuição (atraso) é separado, a variação do tempo está situadaentre 0,1 e 5 segundos. O tempo de rampa que foi ajustado para o valor máximo dereferência, portanto, onde há um pequeno valor de referência, um pequeno tempo derampa é produzido.

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Exemplo: Com o mesmo ajuste de rampa um longo tempo de rampa resulta do valorde referência 2 para o valor de referência 1.Para demonstrar a influência circuito derampa, o amplificador proporcional de um canal possibilita as seguintes facilidades:

- ajuste do valor de referência no potenciômetro (8) pode ser ligado ou desligado pelachave (9).

- mesmo processo pode também ser obtido através do relé (11).

- Os sinais dos LEDS (19) e (20) indicam que o circuito de rampa está ativo.

ESTÁGIO DE SAÍDA

Neste circuito, o sinal de entrada preparado é convertido para sinal de saída. 0 grau desaída do amplificador é indicado pela luminosidade do LED (18). A fim de eliminar asmudanças na resistência elétrica do solenóide, os solenóides proporcionais sãodirigidos por uma corrente controlada. A força de um solenóide é determinada pelaintensidade da corrente. 0 atrito estático da armadura reduz grandemente a curvacaracterística de um solenóide. Entretanto, a armadura é mantida em uma oscilaçãocontínua mínima até que somente o atrito de movimentação seja efetivo. Por estarazão, o sinal de saída é pulsado com modulação, a freqüência do sinal permanece amesma (freqüência de dither), mas está ligando e desligando na variação docomprimento.A freqüência de dither pode ser ajustada com o potenciômetro . (Trimming, no ladooposto do módulo ) de 100.Hz até 200 Hz. No caso da válvula estar parcialmentetrigada, o sinal de dither chega a fazer um ruído de zumbido.

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A curva característica do amplificador é transferida com o valor de referência zero , aválvula está trigada no ponto hidráulico. No caso de válvulas proporcionais da FESTODIDACTIC, a partida da zona de trabalho é aproximadamente 150 mA.

AJUSTE DA CORRENTE MÍNIMA E MÁXIMA

A fim de permitir a compensação dos efeitos da SOBREPOSIÇÃO da válvula e osolenóide proporcional, cuja curva característica não é linear até que um ponto dereação seja encontrado, uma corrente determinada (corrente mínima) flui com umaconstante de referência de sinal de valor zero.A corrente mínima pode ser ajustada pelo potenciômetro (21) na face frontal doamplificador, para coordenar o amplificador em diferentes válvulas.

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O ponto final da curva característica do amplificador é determinado pelo ajuste dacorrente máxima. O valor de referência máxima (valor de referência do potenciômetro8, para a direita), pode ser ajustado para a corrente de saída 700 mA com opotenciômetro, alcançando a máxima resolução possível no potenciômetro de valor dereferência.OBS: Um amperímetro universal pode ser usado para medir a corrente elétrica quandoeste é conectado na linha do plug do solenóide.

CONTROLE ELETRÔNICO0 amplificador mostrado na figura abaixo possibilita um controle analógico dosolenóide através da tensão de entrada (Ue) ou com o uso do potenciômetro deprecisão . Ele também possibilita a seleção de até quatro valores fixos de controlepara válvulas de controle proporcional. Isso corresponde a até quatro velocidades,controlando tanto o curso de avanço quanto o curso de retorno de um cilindro, ouainda, a direção do sentido de um motor hidráulico. Além disso, as rampas podem serutilizadas para fazer mudanças suaves de velocidades ou sentido.

A figura anterior representa o princípio construtivo de um amplificador analógico paraválvulas.

1- Ajuste de velocidades

2- Ajuste de rampa

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3- Deslocamento zero

4- Ondulação

5- Conversor U/1

FUNCÕES PARA ADAPTAÇÃO DE UMA INSTALAÇÃO

GERADOR DE RAMPAS

Quando o gerador de rampas está ligado, a taxa de mudança na saída entre valoresfixos selecionados é controlada. Para cada saída há dois potenciômetros controlandoos tempo de rampa , um para a rampa ascendente e outro para a rampa descendente.0 ajuste destes potenciômetros modifica a velocidade com que o sinal de saída variaentre dois parâmetros. Se a variação for de 0 a 100% , o tempo de rampa pode serajustado de 0,1 a 5 segundos. se a mudança for apenas uma percentagem devariação máxima (por exemplo 40%) , o tempo de rampa será uma porcentagemproporcional ao tempo de rampa selecionado. Por exemplo, se o tempo máximo derampa for ajustado para 5 segundos e a variação for de 40% da faixa, o tempo de

rampa resultante será de 2 segundos (ver figura).

Com o gerador de rampa é possível evitar solavancos causados Pela operaçãoincorreta e é fácil atingir aproximações suaves nas posições finais.As rampas podem ser ajustadas independentemente dentro de limites amplos emcada lado da válvula, tanto na fase de aceleração quanto na fase de repouso,garantindo um ajuste otimizado para a instalação.

VALORES FIXADOS

Entende-se por valores fixados aqueles que podem ser ajustados no amplificador decontrole e que podem ser acionados externamente através da geração de sinais etrigagem eletrônica (microprocessadores) sempre combinados. Eles são utilizadosprincipalmente para executar posicionamentos de alimentação através de chaveslimitadoras de equalização rápida e a velocidade de deslocamento ou para possibilitara chamada de vários valores de referência para válvulas proporcionais.

DESLOCAMENTO ZERO

A resultante da sobreposição positiva do carretel da válvula proporcional é uma zonamorta. Essa zona morta é uma fonte de imprecisão nos controles de sensoreamento.Para que se possa eliminar a zona neutra, o amplificador de controle deve possuiruma grande amplificação na posição zero para que se possa alcançar a região de

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potência do lado correto da válvula com um pequeno sinal de controle, por ex. vencera zona. neutra.

Entretanto a amplificação não deve ser grande demais, caso contrário, não haveráuma posição de zero bem definida.

ONDULAÇÃO

Melhoramento das características de histerese quando se aciona o solenóide comcorrente contínua pura, os efeitos de histerese magnética e atrito (stick-slip) tornam-seperfeitamente perceptíveis, causando características indesejáveis de controle para asválvulas proporcionais.É possível conseguir uma importante redução desses efeitos indesejáveis quando acorrente contínua é sobreposta por uma componente de corrente alternada(oscilação). Isso faz com que o carretel da válvula oscile continuamente. Esse atrito épraticamente eliminado, reduzindo bastante a histerese magnética.

característica corrente-pressão de uma válvula proporcional de alívio de pressão.

Linha pontilhada = sem oscilaçãoLinha cheia = com oscilaçãoEsta figura representa o efeito da oscilação sobre a histerese da válvula.Uma freqüência e amplitude adequadas tem que ser selecionadas, de tal forma que oefeito desejável não atinja negativamente outras características de controle nem afunção hidráulica. Freqüências entre 100 a 200 Hz são adequadas com

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aproximadamente 20% da corrente nominal . A oscilação resultante tem a amplitudede aproximadamente 1 a 5 centésimos de milímetro.

ESTÁGIO FINAL (CONVERSOR U/I)

É característica das válvulas proporcionais que a saída hidráulica (pressão, fluxo) sejadiretamente proporcional á corrente do solenóide. Daí surge a tentativa eletrônica deconverter o valor de tensão de referência U (do potenciômetro ou outro sinal) nacorrente I para alimentar o solenóide determinado por um valor de referência isolado.Flutuações na tensão da linha (limites) e aquecimento do solenóide não poderão terefeito nessa corrente.Essa fonte de corrente constante é executada com um loop de controle eletrônico que,continuamente, compara o valor de referência aplicado á entrada com o valor real decorrente medido por umSHUNT (por ex: resistência de valor mínimo atravessada por uma corrente magnética,controlando o estágio final ).Essas medidas resultam automaticamente num curto circuito de proteção doamplificador de controle. A figura abaixo mostra um esboço do projeto do circuito e odiagrama de fluxo do sinal de um conversor U/1.

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AMPLIFICADOR PROPORCIONAL DE 2 CANAIS

0 amplificador de dois canais traz internamente todos os circuitos necessários paracontrole de válvulasproporcionais com dois solenóides. Pode, portanto, controlar movimentos em duasdireções. A princípio, os grupos de funções são os mesmos que o amplificador de umcanal (Ajuste de referência, circuito de rampa, estágio final, etc...).

Designação dos componentes da placa amplificadora:

1- Pólo negativo (fonte de alimentação) 0V

2- Pólo positivo (fonte de alimentação) 24V

3- Pólo saída positivo A (sem polaridade para solenóide)

4- Pólo saída negativo A (sem polaridade para solenóide)

5- Pólo saída positivo B (sem polaridade para solenóide)

6- Pólo saída negativo B (sem polaridade para solenóide)

7- LED controle "24 V ligado "

8- LED controle "+ 15 V ligado"

9- LED controle "- 15 V ligado"

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10- Entrada externa, valor de referência analógico 0 a +10V

11- Terra interno, pode ser conectado a 0 V

12- Potenciômetro para constante 1

13- Potenciômetro para constante 2

14- Potenciômetro para constante 3

15- Potenciômetro para constante 4

16- Relé 24 V para seleção da constante 1, sem polaridade

17- Relé 24 V para seleção da constante 2, sem polaridade

18- Relé 24 V para seleção da constante 3, sem polaridade

19- Relé 24 V para seleção da constante 4, sem polaridade

20- Chave para seleção manual da constante 1

21- Chave para seleção manual da constante 2

22- Chave para seleção manual da constante 3

23- Chave para seleção manual da constante 4

24- LED controle constante 1 selecionada

25- LED controle constante 2 selecionada

26- LED controle constante 3 selecionada

27- LED controle constante 4 selecionada

28- Potenciômetro para ajuste tempo de rampa, solenóide A "subida"

29- Potenciômetro para ajuste tempo de rampa, solenóide A "descida"

30- Potenciômetro para ajuste tempo de rampa, solenóide B "subida"

31- Potenciômetro para ajuste tempo de rampa, solenóide B"descida"

32- Símbolo de representação função "rampa"

33- Potenciômetro "corrente mínima B"

34- Potenciômetro "corrente mínima A"

35- Potenciômetro "corrente máxima"

36- Símbolo para amplificador do solenóide A

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37- Símbolo para amplificador do solenóide B

38- LED controle "corrente no solenóide A". A intensidade luminosa corresponde aintensidade de corrente elétrica.

39- LED controle "corrente no solenóide B". A intensidade luminosa corresponde aintensidade de corrente elétrica.

40- Potenciômetro de precisão com 10 posições para entrada do valor de referênciainterno41- Chave de seleção do valor de referência (EXT/INT/FIX)

42- Chave "liga-desliga" para tempo de rampa (lado oposto da placa do amplificador).

43- Potenciômetro para ajustar a freqüência dither (lado oposto da placa doamplificador).

DADOS TÉCNICOS DO AMPLIFICADOR DE 2 CANAIS

Tensão de Alimentação: 24Vdc +/- 10%, ripple residual < 10%Gerado Internamente:Tensão de Alimentação: +/- 15VCorrente de Saída: 0 a 700mA, pode ser aumentado para 1,5A,com duração de Pulso modulado.Tempo de Rampa: 0,1 a 5 segundosAjuste de Corrente Mínima: 0 a 500mA separado para cada solenóideAjuste de Corrente Máxima: 350mA a 1,5A

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Freqüência Dither : 100Hz, ajustável de 100 a 200Hz

Entrada de valor de referência externa : 0 a + 10V, resistência de entrada de 100Kohm

Todas as entradas e saídas são protegidas contra curto-circuito e voltagemestabilizada para 24 V

PARTIDA E TESTE DAS FUNCÕESAtivação manual da válvula:Uma válvula direcional proporcional pode ser conectada às saídas do amplificador(3),(4),(5) e (6). Os plugues dos solenóides A e B são designados para as saídasapropriadas.

Potenciômetro de 10 posições interno (40)Quando a chave (41) está ajustada na posição "INT", 0 KNOB deste potenciômetro(40)pode ser usado para ajustar a corrente dos solenóides A e B, pois ambos ossolenóides são controlados pelo mesmo potenciômetro na posição central.De 5.0 a 0.0 (à esquerda) o solenóide A é ajustado para o máximo e de 5.0 a 10.0 (àdireita) o solenóide B é ajustado para o máximo. Os dois LEDS (38) e (39) indicam asaída que está ativa e a intensidade de corrente pela sua intensidade luminosa.

POTENCIÔMETRO DE PRÉ-SELEÇÃO DE CONSTANTESPotenciômetros de constantes (12) a (15) são uma segunda possibilidade de ativaçãomanual. A chave de seleção de valores de referência (41) é comutada para a posição(FIX - Constantes). A chave (20) é comutada para a posição "1", então opotenciômetro da constante 1 (12) está ativo. As outras três constantes não podemestar ativas pois uma sobreposição irá ocorrer. A posição central do potenciômetrocorresponde à posição normal da válvula. À esquerda, o solenóide A é comutado parao máximo, à direita, o solenóide B é comutado para o máximo.

FUNÇÃO RAMPAO circuito de rampa produz um retardo na subida ou descida do sinal de saída emrelação a um sinal de entrada. O circuito de rampa "subida" (32) é ajustado com ospotenciômetros (28 a 31).

O potenciômetro (28) influencia o tempo de subida e o potenciômetro (29) o tempo dedescida para o solenóide A. Da mesma forma (30) e (31) são decisivos para os

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tempos de subida e descida do solenóide B. O efeito do circuito rampa pode ser vistoclaramente quando a saída A (0.0) ou a saída B (10.0) está ativada pelo potenciômetro(40), a chave (41) é comutada do "INT" (referência = máx.) para "EXT" (referência =0). 0 tempo de progressão da corrente no solenóide pode ser visto na variação daintensidade luminosa dos LEDS (38) ou (39). Se o potenciômetro da rampa de"subida" estiver todo à esquerda e o potenciômetro de "descida" todo à direita, ainfluência do tempo de variação da rampa pode ser claramente observado.

Descrição da função:0 amplificador proporcional de dois canais contém grupos de funções similares aoamplificador de um canal:Geração de valores de referência, circuitos de rampa e estágio de saída para doissolenóides.

Uma válvula usando dois solenóides torna complicado o projeto do amplificador.Sendo que a seleção dos valores de referências é também oferecida no mesmocircuito.

VALORES DE REFERÊNCIA

A tensão para os valores de referência estão entre - 10 V a + 10 V. Um valor dereferência positivo controla a saída A, um valor negativo controla a saída B. Os valoresde referência podem ser formados por três diferentes fontes. Com a chave de trêsposições (41) é decidido qual escolha será usada (EXT/INT/FIX). Somente uma fontede tensão é ativada por vez.

a) Pré seleção do valor de referência interna:A chave seletora do valor de referência (41) deve ser ajustada para "INTERNO"(posição central):

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Aqui a tensão de referência é determinada pelo potenciômetro (40). Como a amplitudecompleta do sinal (para dois canais) é distribuída através de 10 posições, a válvulaproporcional conectada pode ser sensivelmente ajustada. A posição central dopotenciômetro (indicador = 5.0) corresponde à Posição normal da válvula. A saída A étotalmente ativada se girar à esquerda até atingir a indicação 0.0. A saída B étotalmente ativada se girar à direita até o indicador marcar (10.0).

b) Pré seleção do valor de referência externa:Chave seletora de valores de referência (41) para a posição "EXTERNA" (EXT.). Atensão contínua (DC) entre - 10 V e + 10 V pode ser variada externamente viaentradas (10) e (11). A chave seletora (41) possibilita a construção de controle demalha fechada com um computador por exemplo, com um conversor D/A via entradade valor de referência externa. Neste caso a função de rampa é desligada (usando achave 42 na parte traseira do amplificador), de outra maneira o ajuste do circuito decontrole fica muito difícil.

c) Constantes:Chave seletora (41) para a posição "FIXED" (fix): Quatro tipos diferentes de valores devoltagem podem ser ajustados usando os potenciômetros de (12 a 15). Estes valoressão selecionados como valores de referência via contatos dos relés (16 a 19) ou viachaves (20 a 23) e passam para o estágio de saída através do circuito de rampa.

Se a válvula proporcional está conectada à saída, a posição central do potenciômetrocorresponde à posição normal da válvula:Girando-se à esquerda totalmente - 0 solenóide A trigado para o máximo.Girando-se à direita totalmente - 0 solenóide B trigado para o máximo.LEDS (24 a 27) cujo valor de tensão é selecionado pelos potenciômetros 12, 13, 14 ou15 . Se alguns canais estão ativos os valores ajustados serão somados por exemplo:referência 1 = - 5V e referência 2 = +10V produzem um valor de referência final de =5V.

CIRCUITO DE RAMPACom o amplificador proporcional de 2 canais é possível controlar movimentos emvárias direções. Em muitas instalações isto é necessário, por exemplo, para permitirrápidas acelerações e paradas suaves que podem ser realizadas com a mudança notempo de sinal de saída.Esta função pode ser realizada por um circuito de rampa. Desde que cada direção demovimento requeira uma aceleração diferente e um atraso diferente, quatro ajustes derampas são obtidos, isto é, para cada direção a "subida" e a "descida" do sinal na áreade tempo de 0,1 segundos a 5 segundos são ajustados separadamente (veja funçãorampa). 0 tempo de rampa é sempre ajustado para 100% do valor de referência, o quesignifica que diferentes valores resultam em diferentes tempos de rampa.Onde há a modificação do valor de referência acima da linha de referência (troca dedireção) a "subida" torna-se efetiva como o atraso. Somente se o sinal mudar mais oumenos (a direção), há um chaveamento automático para a aceleração.

ESTÁGIO DE SAÍDAO amplificador proporcional de 2 canais tem 2 estágios de saída idênticos. Parahabilitar o reconhecimento da polaridade, os valores de referência positivos sãoatribuídos para o estágio final "A" e os valores negativos para o estágio final "B". Noestágio final, o valor da voltagem de referência é convertido para a corrente dosolenóide. O nível da saída do amplificador é indicado pelo brilho dos LEDS (38) e(39). A força no solenóide é determinada pela intensidade da corrente. Para eliminar oatrito na armadura esta é mantida em oscilação contínua de valor mínimo. Por estarazão o sinal de saída é modulado, ou seja: o sinal é determinado por uma freqüência

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constante (freqüência de dither), mas variando a duração da entrada e saída.Dependendo do tipo de válvula, a freqüência de clock pode ser alterada por umpotenciômetro (trimming) (43) para 100 até 200 Hz. 0 sinal dither chega a ocasionarum ruído no caso da válvula ser parcialmente trigada.

CORRENTE MÍNIMA E MÁXIMA

Onde o valor de referência = 0, não há fluxo de corrente. Uma mudança mínima novalor de referência é, entretanto, ativada com pequeno impulso de corrente para trigaro canal na corrente mínima. Desta maneira , a sobreposição do carretel na válvulapode ser eliminada, desde que a corrente adquirida para realizar isto seja obtida emum curto espaço de tempo.

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A partida da área de trabalho para as válvulas proporcionais da FESTO DIDACTICestá situada aproximadamente a 150 mA e pode ser ajustada pelo potenciômetro (34)para a saída A e (33) para a saída B. Para obter uma maior resolução para opotenciômetro do valor de referência (35) com o valor máximo de referência (+10V ou -10V) é usada a corrente de saída em 700 mA.

FILTRAGEM

Regras básicas para a operação com válvulas proporcionais eletro-hidráulicas.

1- Filtragem total imediatamente antes da entrada na válvula (grau de filtragem 10mícrons com indicador de sujeira).

2- Reservatório à prova de poeira com um filtro de ar com malha compatível com oequipamento.

3- Antes da instalação da válvula proporcional deve-se executar uma pré-filtragem emtodo o sistema, em ambos os sentidos.

4- Drenar cuidadosamente o sistema.

5- Usar apenas óleo com a qualidade indicada. Viscosidade do óleo geralmente de 20a 30 mm2/s (CST).

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FILTRAGEM DO FLUÍDO HIDRÁULICO

Uma das condições mais importantes para uma utilização sem Problemas em umainstalação hidráulica é que o fluído hidráulico seja mantido rigorosamente limpo.

Uma filtragem eficiente requer:

1- Na medida do possível, uma circulação contínua e completa do fluído sujo emapenas uma direção, passando por um filtro.

2- Reduzir ao máximo o intervalo de tempo Ti até que porcentagem de purezanecessária para a partida seja atingida (ver figura a seguir).

3- T2 é o maior intervalo de tempo de operação possível até que seja atingido o nívelde contaminação (ver figura a seguir no ponto C).

4- Durante o funcionamento, deve-se remover rapidamente por filtragem , as partículasde material no ponto onde elas aparecem.

0 processo de filtragem é afetado por:

a) Tipo de filtro : Tamanho da malha, densidade, material, volume.

b) Posição do filtro em relação a filtragem do escoamento.

c) Dimensionamento de filtragem do escoamento relacionado com o volume disponívelde fluído ou quantidade de contaminação por unidade de tempo.

d) Fluído hidráulico (viscosidade, capacidade de conter contaminação, quantidade dearraste de bolhas de ar).

e) Lay out construtivo da instalação (sistema de tubulação, conexões e equipamentos).

Uma grande porcentagem das partículas estranhas produzidas escapam por completodo processo de filtragem e são decantadas em certas áreas da instalação, nãoalcançadas pelo escoamento do fluído, como, por exemplo, o fundo do reservatório.Nestas áreas, o planejamento da manutenção deve prever uma limpeza completa poresguicho, por exemplo: a deposição gradativa de partículas estranhas culminafrequentemente numa grande contaminação do óleo resultando em problemas defuncionamento. A figura abaixo mostra como varia o nível de contaminação em umainstalação com o tempo. Frequentemente existe também o grande risco de que sujeiraseja introduzida no sistema quando este está em reparo.

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A figura abaixo mostra a quantidade e tamanho de partículas estranhas relacionadascom o tempo de filtragem.

a- situação do fluído sem uso

b- nível de contaminação na prática

c- nível de contaminação final

P- tamanho da partícula

A- número de partículas por unidade de volume

V- nível de contaminação

TERMINOLOGIA EMPREGADA NA TECNOLOGIA DE FILTRAGEM

GRAU DE FILTRAGEM (absoluto/nominal)- A especificação desse valor é significativaapenas em relação ao valor Beta com base em testes, utilizando esferas de vidro ouareias do Arizona (ACFTD).

VALOR ALFA - Capacidade de filtragem do filtro: habilidade em absorver sujeira em gaté que seja atingida a diferença de pressão final Delta PE. A diferença de pressãoDelta PA só pode ser calculada om dificuldade.

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VALOR BETA - Resulta de teste de múltiplos passos, conforme ISO 4572, com umaperda de pressão delta p definida.

FILTRO DE PRESSÃO

A função do filtro é reter as partículas não dissolvidas na pressão média:

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Designação dos componentes:

1- caixa

2- canalização

3- capa

4- O'ring

5- indicador óptico

6- O'ring

7- O'ring

8- O'ring

9- parafuso cilíndrico

10-elemento filtrante Betamicron-BN

11-O'ring

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FUNCIONAMENTO DO FILTRO DE PRESSÃOO fluxo passa através do elemento filtrante vindo de fora para dentro (vide figura). 0fluxo na direção oposta pode destruir o elemento filtrante. A entrada A é montada comum niple de travamento especial a fim de que , caso se faca uma conexão errada , ofluxo não passe através do elemento filtrante na direção errada, fazendo com que aspartículas sujas depositadas no filtro voltem à alimentar o circuito hidráulico. Elecontém uma válvula de retenção que previne fluxo na direção errada. Para garantiruma maior filtragem e também uma longa vida para o elemento filtrante, este tem aforma de estrela com as pontas dobradas . 0 Beta x refere-se às partículas que sãomuito maiores que as partículas observadas. Onde há mudança no diferencial depressão no elemento filtrante, o valor beta x muda da mesma maneira.

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Beta 10 = 100 significa que de 100 partículas que tem a área igual ou maior que 10micra, 99 permanecem no filtro.

DADOS TÉCNICOS:

Pressão máxima de Operação 16000Kpa (160bar/2320psi)

Conexão de acordo com ISO 4401

Tamanho da Malha 5 micra

Viscosidade 16 a 85 mm2 (CST)

CURVA CARACTERÍSTICA PARA A CAIXA

A curva característica para a caixa é avaliada para óleo mineral com densidade de0,86Kg/L e viscosidade cinemática de 30mm2/s. Onde há fluxo turbulento, a pressãodiferencial muda proporcionalmente à densidade, onde o fluxo é estável, ela mudaproporcionalmente à densidade e à necessidade.

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CURVA CARACTERÍSTICA DO ELEMENTO

A curva característica é válida para óleo mineral com viscosidade cinemática de30mm2/s.

NORMAS , DIRETRIZES E RECOMENDACÕES

As normas ,diretrizes e recomendações seguintes estão disponíveis para os projetistasnos campos da hidráulica e pneumática.

NORMAS RECOMENDADAS

DIN 19288 - Simbolização genérica para medição, controle e regulagem.

DIN 20024 - Mangueiras e linhas de tubulação e testes.

DIN 24312 – Potência hidráulica, pressão, vazão e terminologia.

DIN 24315 - Hidráulica e pneumática unidade de comparação.

DIN 24331, Sh,1 - Hidráulica- Bombas, motores, volume de deslocamento geométrico,valores.

DIN 24950, parte 1 – Potência hidráulica, linha de transmissão (tubulação).

DIN 24950, parte 2 - Potência hidráulica, linha de transmissão (tubulação). Cartas dedimensão.

DIN 51524 - Fluídos hidráulicos. óleos hidráulicos tipo H e H-L , pré-requisitosmínimos.

DIN 51525 - Fluidos hidráulicos. óleos hidráulicos tipo H-LP, pré-requisitos mínimos

DIN-ISO 1219 - Sistemas de potência hidráulica e componentes, simbologia paracomponentes de chaveamento.

DIN-ISO 1219 (complemento) - Potência hidráulica, diretrizes para uso da norma.Descrição e simbologia.

ISO 440i - Furos guias para montagem e sub-bases para montagem de válvulasdirecionais.

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Normas correspondentes à norma ISO 4401 (desenhos).

ISO 5781 - Válvulas de pressão, retenção e válvulas direcionais de 2 vias.

ISO 6263 - Válvulas reguladoras de fluxo.

ISO 6264 - Válvulas limitadoras de pressão.