Bancada de Atuador Multicâmara por Hidráulica Digital

Laboratório de Hidráulica e Pneumática (LASHIP)

Descrição

Membros: Rafael Hoffmann Fallgatter e Leandro Hideki Shimanuki
Orientação: Doutorando Henri Belan

Data de Início:02/2015
Data de Término: 04/2016

Existem inúmeras vantagens na utilização de sistemas hidráulicos, tais como a geração de forças extremamente elevadas e a alta controlabilidade. No entanto, eles também apresentam uma grande desvantagem – o alto consumo energético. O objetivo deste projeto é justamente minimizar esse gasto, criando mecanismos mais eficientes através de uma técnica denominada hidráulica digital.
Em sistemas hidráulicos convencionais a regulagem da pressão é feita através de uma válvula que se fecha aos poucos, restringindo a passagem do fluído e controlando a força aplicada. O problema é que esta forma de controle gera uma grande perda de carga, fazendo com que a bomba tenha que trabalhar mais do que o necessário e, assim, gastando mais energia.

Uma forma diferente de controle foi proposta pelo doutorando Henri Belan, do Laboratório de Hidráulica e Pneumática (LASHIP). Neste novo sistema, usa-se 12 válvulas on/off, além de um atuador linear com cilindro multicâmara. Cada uma destas câmaras possui uma área distinta e, através da combinação de válvulas abertas e fechadas com diferentes câmaras, é possível a geração de 81 valores de forças discretas. Desta forma, a perda de carga seria drasticamente reduzida. Tal mecanismo poderia ser utilizado no controle das mais diversas máquinas, desde tratores até aviões.

Resultados

Neste projeto os membros fizeram o dimensionamento e seleção dos equipamentos necessárias ao sistema, além da montagem da bancada. Isso envolveu seleção de válvulas que tivessem velocidade de comutação suficientemente rápidas para o uso em questão, além da realização da ordem de fabricação do cilindro personalizado a ser utilizado e projeto de um Manifold. Foi preciso também montar a eletrônica e o sistema de aquisição de dados da bancada.
Esse foi um projeto bastante proveitoso para os membros envolvidos, representando uma grande oportunidade para a obtenção de conhecimentos multidisciplinares. A partir dos seus resultados foi escrito um artigo, o qual foi aprovado no Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (CONEM) e apresentado pelo membro Rafael em Fortaleza.

Andamento do Projeto

Progresso

100%