Tribologia

Sistemas Hidráulicos; Otimizando a eficiência na transmissão de energia

sistema hidráulico

A alta viscosidade nos sistemas hidráulicos pode contribuir para altas temperaturas do fluido e maior consumo de energia. Por outro lado, se a viscosidade for muito baixa, haverá uma película de fluido insuficiente entre as partes móveis para proteger e lubrificar adequadamente. Fluidos de baixa viscosidade também podem desperdiçar energia, permitindo que muito fluido passe pela bomba.

Fatores que influenciam a escolha da viscosidade podem incluir, por exemplo:

  • Design da bomba
  • Temperaturas de arranque a frio
  • Faixas de temperatura de operação
  • Índice de viscosidade
  • Estabilidade de cisalhamento de viscosidade
  • Formulação aditiva adequada

No caso de equipamentos móveis, os sistemas hidráulicos utilizados para realizar o trabalho consumirão significativamente mais combustível à medida que a eficiência dos sistemas hidráulicos diminui.

Grande parte do combustível consumido em equipamentos móveis que depende de energia hidráulica para executar o trabalho é usado a fim de operar a bomba hidráulica, que é o coração do sistema hidráulico.

A eficiência em sistemas operacionais mecânicos é afetada pelo impedimento de atrito e pela energia necessária para superar a perda de eficiência devido ao atrito. A maior resistência ao atrito em um sistema de circulação hidráulica é causada pelo atrito do fluido, que é influenciado pelo design do sistema.

Sistemas Hidráulicos

Nos sistemas hidráulicos, quanto mais tortuoso o caminho, maior o atrito do fluido e maiores as perdas de eficiência.

Para muitas aplicações de energia de fluidos, a maioria das perdas de energia ocorre em válvulas e conexões em que existe uma mudança na seção transversal do caminho do fluxo e uma mudança na direção do fluxo. A válvula direcional de tamanho adequado para a aplicação é importante.

A quantidade de fluxo laminar versus turbulento em um sistema hidráulico também influenciará a eficiência na transmissão de energia. O fluxo laminar de um fluido é mais eficiente que o fluxo turbulento.

Se for permitido o fluxo turbulento excessivo, ocorrerão temperaturas mais altas do fluido devido a maiores perdas de energia de atrito. Diâmetros de mangueira ou tubo muito estreitos e rugosidade excessiva do material em contato com o fluido contribuem para um fluxo turbulento.

Design do sistema

No caso de plantas estacionárias operando sistemas hidráulicos, por exemplo, o design da entrada e do reservatório da bomba pode influenciar a eficiência. Isso pode afetar a formação de espuma do fluido, bem como o controle de contaminação e os possíveis contribuintes para a cavitação.

Mesmo após o design do sistema ter sido otimizado e a viscosidade e a formulação adequadas do fluido hidráulico terem sido selecionadas, a eficiência e a perda de energia ainda podem ocorrer se a condição do fluido não for mantida limpa e seca e não for permitido envelhecer além da vida útil.

Acessórios vazados, além de contribuir para a perda de energia durante a operação, também permitirão a entrada de contaminantes assim que a máquina for desligada.

A ALS Tribology tem as ferramentas para testes e relatórios disponíveis para fornecer as informações necessárias para monitorar a integridade de fluidos, assim como equipamentos por meio de análise de óleo e complementar outras práticas de confiabilidade de ativos.

Para obter assistência na otimização da análise de fluidos em serviço, primeiramente, entre em contato com a ALS Tribology.

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