Transmitindo força por meio de fluídos, o sistema hidráulico se encarrega dos movimentos em qualquer tipo de máquina, articulando em conjunto todos os segmentos dos cilindros hidráulicos que compõem a estrutura articulada. Nesse campo, a eletrônica embarcada exerce uma função primordial, que gerencia os acionamentos hidráulicos do equipamento, trazendo vantagens – quando sua gestão é bem-executada – como diminuição de vazamentos, melhor controle operacional e necessidade reduzida de reposição de peças. Tudo isso, é claro, se traduz em redução de custos.

Mas para o bom funcionamento de qualquer máquina, também é necessário atentar-se àquilo que não se vê de forma tão aparente. É o caso do sistema hidráulico, essencial para que a máquina execute movimentos de forma precisa, com estabilidade e sem interrupções, obtendo a execução perfeita para a qual foi projetada.

PRESSÃO E VAZÃO

Basicamente, os sistemas hidráulicos podem ser definidos como tecnologias de acionamento responsáveis pela totalidade dos movimentos das máquinas, como giro, escavação e carregamento de material. Com o avanço mais recente da eletrônica, os maquinários mais complexos, como escavadeiras, passaram a contar com novos e poderosos recursos, que indicam modos mais eficientes de operação ao equipamento ou otimizam o consumo de combustível de acordo com o nível de severidade ao qual o equipamento é submetido, dentre inúmeros outros benefícios.

Dispositivos eletrônicos permitem ganhos de precisão nos movimentos dos equipamentos

Para o engenheiro de serviços da Komatsu, Vitor Leite, os módulos eletrônicos se tornaram vitais no gerenciamento da máquina ao, por exemplo, permitirem o ajuste de parâmetros de pressão e vazão, estabelecidos conforme a especificação dos implementos hidráulicos utilizados. De acordo com o especialista, “com poucos toques no painel o próprio operador consegue ajustar os parâmetros de trabalho a fim de obter o máximo de desempenho do conjunto, sem a necessidade de intervenção mecânica de um técnico ou equipe de suporte”.

“A presença de recursos eletrônicos contribui para a redução de acionamentos hidráulicos”, ele prossegue, “o que resulta em melhor controle operacional e redução de vazamentos, além de menores gastos com peças no dia a dia das operações”.

Quando os controles não possuem recursos eletrônicos (como sensores, válvulas e central eletrônica) o gerenciamento dos movimentos hidráulicos passa a ser mecânico. Em geral, os atuadores – dispositivos responsáveis por produzir movimento – se dividem em três tipos: mecânicos, hidráulicos e elétricos, sendo mais comuns os mecânicos (atuados por varão) e hidráulicos (atuados por servo-hidráulico).

De modo bastante esquemático, uma bomba hidráulica gera a vazão de óleo, gerenciando através de válvulas os movimentos da máquina no Comando Hidráulico (Distribuidor). “Sem os dispositivos eletrônicos, todo o controle de acionamento dos atuadores (como cilindros e motores hidráulicos) e acessórios (como rompedores e garras) é feito pelo operador, com limitação da capacidade do equipamento”, observa o especialista. “Dessa forma, todo o acionamento se dá por ação mecânica e o controle depende da habilidade de cada um.”

Controle de potência é feito com regulagem da curva de vazão do sistema hidráulico

Outro método para limitar a atuação dos componentes, continua Leite, é o chamado ajuste mecânico, “através de ajustes de limites ou instalação de travas ou limitadores nos atuadores”, ele explica.

EQUILÍBRIO

O gerente de suporte ao produto da New Holland Construction para a América do Sul, Paulo Sérgio Cassimiro, destaca que os dispositivos eletrônicos permitem que os equipamentos trabalhem com pressões hidráulicas maiores, com ganhos de precisão nos movimentos e mais força de trabalho, resultando em maior controle do sistema. “Uma das grandes vantagens é a maior eficiência dos movimentos do equipamento com menor consumo de combustível”, explica.

Em resumo, se o equipamento necessita de mais força e velocidade de trabalho, a bomba hidráulica é ajustada eletronicamente para gerar a vazão hidráulica necessária. Quando há maior esforço do motor diesel, o consumo de combustível é maior. “Mas quando estiver trabalhando numa condição menos severa, a bomba hidráulica é ajustada, reduzindo a vazão de óleo hidráulico, com menos esforço do motor e menor consumo de diesel”, conta Cassimiro.

Além de controlar os atuadores proporcionalmente ao tipo de trabalho exigido, os sensores também trazem outra vantagem no monitoramento, assim como na capacidade de apontar potenciais falha no sistema. “Os sensores eletrônicos têm a capacidade de monitoramento e de controlar proporcionalmente os atuadores, além de definir, por exemplo, a melhor curva de vazão de um sistema hidráulico para um controle de potência”, explica Marcos Romani, especialista em treinamento técnico da JCB.

Sistemas integrados realizam o acompanhamento e a parametrização da operação a partir de sensores

O recente aprimoramento dos controles eletrônicos, comenta o especialista da JCB, tem sido de grande importância para a mecânica pesada atual. Esses controles são vistos como “responsáveis pela adequação e equilíbrio entre potência e consumo de combustível, devido à capacidade de oferecer controles proporcionais e monitoramento preciso em sistemas hidráulicos, mecânicos e motores”.

Outra vantagem da eletrônica embarcada em sistemas hidráulicos, retoma Leite, da Komatsu, é tornar possível um maior controle sobre os atuadores dos equipamentos, principalmente em operações que exigem controle fino das diferentes funções do maquinário. “Em operações como içamento de cargas ou acabamento, por exemplo, a eletrônica permite ao operador um controle ajustado sobre o equipamento, garantindo maior qualidade na realização do serviço”, afirma o especialista.

A eletrônica também traz benefícios para a equipe de atendimento. “Quando ocorre uma falha no sistema hidráulico, o sistema eletrônico é capaz de apontá-la no painel do equipamento, no momento exato da ocorrência, permitindo a atuação da equipe de suporte técnico no ponto em que a falha foi detectada”, aponta Leite, destacando que, nos equipamentos da Komatsu, o sistema integrado EMMS (Electronic Monitoring Machine System) realiza o acompanhamento de todos os atuadores a partir de sensores instalados no equipamento. “Se os sensores interpretam deficiência em algum atuador da máquina, o técnico consegue obter detalhes sobre a falha encontrada e propor o reparo adequado para o problema”, acentua.

CUIDADOS

De fato, os dispositivos eletrônicos tornam o gerenciamento hidráulico mais eficiente e garantem maior disponibilidade do equipamento. No entanto, também podem surgir problemas mesmo nesse sistema ajustado. Os mais comuns são relacionados a danos físicos de sensores, que não permitem à máquina fazer uma leitura apurada. “Por isso, é importante ficar atento quando realizar intervenções no sistema eletrônico, principalmente na desmontagem e remontagem de conectores e fiação”, orienta Leite.

Além disso, nunca é demais lembrar que a instalação de dispositivos elétricos extras no equipamento, quando necessária, deve ser feita seguindo as orientações do fabricante. “Dessa maneira, evita-se a perda de sinal na linha de cada sensor, fazendo com que o sistema integrado da máquina receba o sinal exato dos sensores”, comenta o especialista da Komatsu.

Danos físicos dos sensores impedem a máquina de fazer uma leitura apurada dos sinais

Segundo Romani, da JCB, o mau-contato elétrico é uma das principais ameaças ao sistema eletrônico, que também é suscetível à presença de umidade e temperatura elevada, bem como à lavagem excessiva. “Para evitar problemas com temperaturas e ambientes hostis ao sistema eletrônico é comum que os fabricantes do setor adotem as normas IP69K, que definem parâmetros para a proteção de sistemas eletrônicos”, informa.

Essas diretrizes indicam o grau de proteção do produto contra a intrusão de partículas sólidas e de líquidos, ele explica, sendo que o IP69K representa o grau máximo de proteção que o equipamento ou motor podem resistir à penetração de poeira, jatos d’água, vapor de alta pressão (100 bar) e alta temperatura (80°C), de diferentes ângulos. “Dessa forma, é importantíssimo verificar o IP do produto quando se trata do ambiente em que irá trabalhar, evitando danos, irregularidades e, até mesmo, riscos de contaminação’, diz.

Outro ponto a levar em consideração, ressalta o especialista da Komatsu, é que esses sistemas, apesar de eletrônicos, estão estreitamente ligados ao sistema hidráulico do equipamento. Sendo assim, ele orienta, é importante seguir as recomendações de manutenção preventiva indicadas ao sistema hidráulico. “Isso permite a exatidão entre o que é medido e comandado pelos dispositivos eletrônicos e o que realmente é entregue por componentes como bombas, motores e cilindros, de acordo com o projeto do equipamento”, frisa Leite.

Por fim, um cuidado preventivo recorrente é se atentar quanto à integridade dos conectores de sensores, solenoides, potenciômetros e demais instrumentos. Sempre que for realizada uma manutenção, é extremamente importante que a fiação seja devidamente fixada e a conexão bem presa, a fim de evitar folgas. “As folgas nesses dispositivos podem favorecer erros de leitura e, assim, não ser informada a real situação dos mecanismos do equipamento”, conclui o engenheiro de serviços.

IMPLEMENTOS
Uso intensivo pode acarretar problemas

Associada a um sistema hidráulico eficiente, a eletrônica proporciona mais rapidez e precisão a equipamentos móveis, além de possibilitar módulos de operação distintos para cada tipo de serviço, com diferentes ajustes de pressão e vazão. Porém, a manutenção desses sistemas demanda cuidados especiais, evitando inconvenientes.

Uso intensivo de implementos pode levar ao limite máximo de pressão do sistema

O uso intensivo de implementos, por exemplo, pode levar o sistema ao seu limite máximo de pressão, eventualmente provocando superaquecimento de óleo e perda de viscosidade. Nesse caso, o indicado é reduzir pela metade o intervalo de troca de óleo, além de dar atenção especial à filtragem e realizar as trocas nos prazos pré-estabelecidos no manual da máquina.

Saiba mais:
JCB: www.jcb.com/pt-br
Komatsu: www.komatsu.com.br
New Holland Construction: construction.newholland.com