As válvulas hidráulicas serão beneficiadas pela conectividade

Estamos passando por uma transição da hidráulica clássica e analógica para tecnologia de fluidos digital e conectada. Principalmente os fabricantes de máquinas europeus já estão digitalizando progressivamente seus designs de máquina e esperam que a hidráulica possa ser integrada com perfeição a esses ambientes conectados. Isso significa que, no que diz respeito ao nível de automação, a hidráulica está no mesmo patamar dos acionamentos eletromecânicos. Uma das principais características nesse contexto é a perfeita integração de válvulas hidráulicas inteligentes em diferentes topologias de automação por meio de padrões abertos, como múltiplas interfaces de Ethernet.

Os controladores para eixo único inteligentes já estão regulando remotamente os movimentos hidráulicos em um ciclo de controle fechado. Além disso, um motion control potente está integrado na eletrônica de bordo da válvula. Ele realiza a comparação-alvo no local e regula com precisão em poucos micrômetros. A qualidade do controle do sistema é determinada exclusivamente pela resolução dos sistemas de medição. Esses motion controls sem o painel de controle são cada vez mais usados em linhas de corte, moinhos de papel e ferramentas para máquinas. Além disso, há acionamentos de bomba com rotação variável e reguladores para bomba inteligentes. Eles oferecem novas possibilidades de substituição de controles de amortecimento, que ainda são predominantemente usados, por controles de deslocamento com maior eficácia energética. Dessa forma, as funções anteriormente executadas pelas válvulas são realocadas para o software.

A produção em larga escala de sensores para a indústria automotiva ou a indústria de bens de consumo reduziu significativamente os custos. Agora os sensores são cada vez mais usados na hidráulica. Nossa opinião é que a integração da tecnologia de sensores desse tipo a gabinetes de válvula já existentes é o próximo passo a ser dado. Com relação ao monitoramento de condição, os sensores podem coletar informações sobre a qualidade do fluido, sobre a temperatura, as vibrações e os ciclos de alternância realizados. Por meio de algoritmos de aprendizagem profunda, os usuários podem detectar desgastes antes que provoquem mau funcionamento.

O grau de liberdade relacionado às geometrias de conexão já é limitado pelos requisitos padrão. A indústria da hidráulica discutiu extensivamente o assunto da hidráulica digital há algum tempo. A ideia era e é controlar fluxos de maneira “gradual” ou “temporizada” usando estratégias de peças únicas ou múltiplas. Em determinadas aplicações, isso pode representar uma vantagem em comparação com a tecnologia continuamente variável.

Não restam dúvidas de que a tecnologia de válvulas hidráulicas será beneficiada pela conectividade. Só resta saber quando isso ocorrerá. As discussões atuais acerca da indústria 4.0 claramente mostram a importância de definir todas as funções e funcionalidades necessárias. A conectividade e a comunicação ativas só serão possíveis se os mecanismos e a tecnologia de sensores forem padronizados por todos os diversos fabricantes. Mesmo no futuro, nem todas as válvulas de pressão mecânico-hidráulica terão eletrônica digital de bordo ou estarão conectadas a um sistema de controle ou a outras válvulas. Um QR code impresso com as informações das configurações do fabricante, as descrições funcionais ou as informações de selos de substituição são o primeiro passo para a conectividade. Na área de novos materiais e tecnologias de produção, a Rexroth apresentou muitas inovações em tubulações. A impressão 3D de núcleos de gabinetes de fundição ou a impressão direta reduzem consideravelmente o consumo de energia durante a operação das válvulas. Ao passo que a divisibilidade do molde do núcleo devia ser levada em consideração no design do núcleo, isso já não é mais necessário graças à impressão de núcleo. Isso significa que podemos usar outros designs de canal que possibilitam menores perdas de pressão e reduzir o consumo de energia. Para uma válvula com fluxo de 10.000 l/min, a redução da resistência do fluxo em 10 a 20 porcento reduz significativamente os gastos de operação.

Com as válvulas IAC (Controlador de eixo integrado), a Bosch Rexroth oferece motion control sem painel de controle totalmente integrado à eletrônica da válvula. Ele pode ser conectado integralmente por meio de interfaces abertas. O mesmo se aplica aos eixos servo-hidráulicos com seus próprios circuitos de fluidos. Nesses eixos, bombas, válvulas e cilindros prontos para instalar fazem parte de uma montagem à qual o fabricante da máquina precisa apenas conectar a fonte de alimentação e a comunicação do controle. Eles usam as mesmas ferramentas de comissionamento e interfaces de usuários, o que significa que todas as tecnologias de acionamento oferecem os mesmos aspectos. No entanto, as servoválvulas clássicas também podem ser melhoradas. Os amplificadores conectáveis com modulação de largura de pulso para válvulas de comutação da Rexroth reduzem a temperatura das superfícies dos conectores de mais de 80 graus para apenas 50 graus. Isso é particularmente interessante para linhas de corte em que a serragem altamente inflamável representa um risco de explosão.

Nos próximos 10 anos, as válvulas possibilitarão maior facilidade no planejamento de projetos, maior conforto no comissionamento e operações mais eficazes e oferecerão mais informações antes de um caso de serviço. Quando o serviço for necessário, a válvula já terá pedido as peças de reposição.