INTRODUÇÃO A LINHA GM INFORMAÇÕES GERAIS

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1 Cat. I01/06 INTRODUÇÃO A LINHA GM INFORMAÇÕES GERAIS EUROHIDRAULICS IND. E COM. DE EQUIPAMENTOS HIDRÁULICOS LTDA. RUA ZEFERINO BACCHI, 282 BAIRRO PAULICÉIA CEP PIRACICABA SP BRASIL FAX

2 MOTORES HIDRÁULICOS DE EIXO EXCÊNTRICO As características destes tipos de motores são o alto rendimento mecânico, em particular na partida, e rendimento volumétrico. A característica que distingue os Motores SAI em relação aos outros motores do gênero são: 2

3 Cilindro Oscilante: A camisa (1) sempre permanece alinhada com o excêntrico do eixo (3) diminuindo assim o atrito entre as paredes Duplo rolamento de suporte do pistão: Os pistões transmitem uma carga no eixo através de um rolamento hidrostático (5) e de um rolamento central de rolos (6), estes roletes reduzem a velocidade de deslizamento entre a sapata do pistão e o suporte esférico reduzindo o calor, atrito e desgaste, favorecendo o torque de partida e funcionamento tanto em alta e baixa rotação. O rolamento Hidrostático reduz o contato metal-metal e assegura uma lubrificação excelente. Anel de retenção: O anel retenção (7) assegura o contato das sapatas com o suporte esférico em todas as condições de funcionamento, também em caso de cavitação Rotante de distribuição axial (8): Assegura uma distribuição ótima do fluido com uma passagem curta em uma seção larga para uma menor perda de potência com vazões elevadas. Elevado rendimento Volumétrico: Os ajustes das tolerâncias nos canais de vedação garantem uma ótima funcionalidade para a vida útil do motor também em condições de choque térmico. Distribuidores Intercambiáveis (9): É disponível uma ampla gama de distribuidores com diversas válvulas de controle integradas ao corpo. 3

4 CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES GM Os motores da série GM é o resultado de muitos anos de experiência conquistada com os motores das séries M, L e P, que incorpora um novo design sempre respeitando as séries anteriores Foi incrementada a robustez na carcaça e uma capacidade superior de carga nos componentes dinâmicos internos O resultado e uma série de motor capaz de transmitir uma potência contínua elevada, devido a redução de seus componentes internos, o alto rendimento mecânico e volumétrico contribui para manter o nível reduzido de produção de calor com um relativo efeito negativo associado a ele. Alimentação do cilindro com injeção radial (1) : elimina a carga hidráulica axial direta sobre o corpo do motor. Canal de alimentação do cilindro (1) : para menor perda de potência com vazão elevada. Incremento no material de fundição (2) : Novo design interno com reforços, para resistir melhor a solicitação mecânica interna e externa. Rolamentos com alta capacidade de carga (3) : Para aplicações que requerem longa duração com potência/pressão elevada e elevadas cargas externas. Códulo do Cilindro maior(4) : para aumentar a resistência e a rigidez reduzindo cargas específicas. Códulo do cilindro com balanceamento hidráulico (5) : para reduzir o atrito, o desgaste e a geração de calor, permitindo uma operação de alta potência com eficiente melhora. Compatibilidade com eixos (6) : Adaptadores e distribuidores de motores de outras series antigas. Padronização dos componentes : para maior modularidade e flexibilidade na reparação. Redução de números dos componentes : para maior simplicidade e um design confiável. Compatibilidade com óleos não poluentes. Diversos tipos de vedações disponíveis. 4

5 Pressão de trabalho Todos os motores são configurados com pressão contínua nominal de 250 bar. É aconselhável ajustar a pressão contínua à media de vida solicitada ao funcionamento do motor (em função da vida requerida pelo rolamento (veja o gráfico de vida útil do rolamento)). A pressão de pico do motor é indicada na tabela respectiva. O motor suporta trabalhar com pico de pressão por períodos que não excedam 1% por minuto, não ultrapassando 10 vezes em uma hora. A produto da velocidade e pressão de trabalho deve permanecer inferior a 60,000 = [rpm] x [bar]< Contra-Pressão O motor pode operar com elevada contra-pressão com bom rendimento, por exemplo, na aplicação com circuito em série. A pressão permitida varia de motor para motor, de acordo com o diâmetro do pistão e outros fatores. Se os motores requerem aplicações com elevada contra-pressão consulte nosso departamento técnico. Valores típicos permitidos de contra-pressão. Pressão na carcaça Porta A Porta B Continua 210 bar 150 bar Pico 350 bar 350 bar A pressão na carcaça é independente da pressão da linha de retorno. Pressão continua Pressão de pico 1 bar 5 bar Para pressões maiores (até 15 bar) consulte o departamento técnico. Torque O torque teórico de um motor si obtém multiplicando o torque especifico (Nm/bar) para pressão de trabalho. Gráfico indica a variação do torque na saída durante a rotação de 360. Torque de partida Os rendimentos típicos dos motores na partida são indicados no relativo gráfico. O torque inicial, de qualquer forma, depende também da posição de partida em graus. (veja o gráfico acima). 5

6 Funcionamento a baixa velocidade Os motores são capazes de operar a uma baixa velocidade com um alto grau de estabilidade de velocidade. A mínima velocidade estável depende do deslocamento do motor. Em geral os motores ficam sensíveis a vazões de 0,1 lit/min + drenagem do motor. Resultados melhores são obtidos com 5-10 bar de contrapressão depois que o circuito esta completamente sem ar fazendo o motor girar a 2/3 da própria velocidade máxima de 5 a 10 min. O torque de saída não cai em velocidade muito baixa ou em paralisação. Funcionamento em duas velocidades Para aplicações contendo pelo menos dois motores que requerem duas velocidades de operação, aconselha-se um circuito série-paralelo com velocidade diferencial também no circuito em série. Uma válvula diferencial permite a troca dinâmica da configuração em paralelo (torque dobro/metade da velocidade) para Série (Velocidade em dobro/ Metade do torque) Uma válvula proporcional permite obter o funcionamento com velocidade diferenciada também no circuito em série. Níveis de ruído Os motores trabalham com baixo nível de ruído com uma contrapressão de 5-10 bar. Tubulações e estrutura de sustentação do motor podem ser propagadores ou amplificadores eficientes de ruídos. Linhas de pressão devem preferivelmente ser retas longas e rígidas, com cantos flexíveis, firmemente fixados em suportes rígidos com intervalos regulares do painel, os motores devem ser fixados em suportes rígidos. Motor silencioso Motores podem ser equipados com distribuidores especiais silenciosos que trabalhe quase que completamente silencioso em uma escala larga de operação. Por favor, consulte nosso departamento técnico para maiores informações. Vibração Os motores podem ser dotados de eixos com contrabalanceador para reduzir as vibrações em alta velocidade. Contate nosso departamento técnico. Cavitação O design dos motores assegura que eles não quebrem caso ocorra cavitação de qualquer forma, a condição é evitar, pois os componentes de um sistema hidráulicos são muitos sensíveis e podem facilmente serem danificados pela cavitação. 6

7 Funcionamento com roda livre e freio hidráulico A torca de funcionamento do modo roda livre e modo de freio hidráulico pode ser realizado dinamicamente. Para o modo roda livre de alta velocidade a entrada pode necessitar de pressurização para impedir a cavitação. Veja abaixo para soluções do modo roda livre de alta velocidade. Desconexão do circuito hidráulico Os motores podem ser desconectado do hidráulico e acionado externamente (roda livre, queda livre, em caso de reboque, etc.) para velocidades acima da máxima. As velocidades são dadas na tabela de dados do motor. Alta velocidade das rodas livres O diagrama abaixo mostra 4 possíveis configuração de circuito para um motor desconectado e/ou para operação em roda livre. A) Roda livre com circulação de óleo : esta condição é aceitável somente para baixas velocidades. Para altas velocidades a entrada do motor deve ser pressurizada, para prevenir da cavitação. B) Roda livre com circulação a ar : esta condição é ideal para alta velocidade em aplicações de roda livre; a transição ou à operação normal deve ser efetuada na velocidade e na pressão baixa quando os pistões forem esvaziados ou enchidos com o óleo. C) Roda livre em Circuito curto : o motor roda com pórticos de entradas e saídas conectadas. Esta condição de circuito não causa cavitação e é adequado para aplicações onde a velocidade controlada é requerida (por exemplo: com regulador de pressão); cuidado com o aquecimento em condições desfavoráveis, especialmente com regulador de pressão D) Vácuo roda livre : esta é a mais recomendada condição de roda livre, especialmente para altas velocidades; válvulas de verificação permitem que o óleo seja expelido dos pistões, conseqüentemente sob estas circunstâncias os pistões operam na condição de vácuo; os motores podem operar nestas condições por diversas horas sem serem danificados ou superaquecerem; a absorção do torque é constate com a velocidade e é equivalente a 2-3 bar de pressão. A transição ou à operação normal deve ser efetuada na velocidade baixa e a pressão quando os pistões forem esvaziados ou enchidos com o óleo, para mais informações, por favor entre em contato com a SAI. 7

8 Fluidos hidráulicos Óleos minerais A SAI recomenda o uso de óleos hidráulicos minerais de alta qualidade, contendo anti-desgastante, anti-espumante, anti-oxidante e com aditivos para alta pressão. Temperatura do óleo: Ideal De +30 C até +50 C Permitido De -20 C até +80 C No pedido, podem ser solicitados motores para operar com temperatura inferior a -40 C ou superior a +120 C. Viscosidade do óleo: Ideal De 40 até 60 cst Permitido De 25 até 39 cst A escolha do óleo deve ser feita de modo que a viscosidade permaneça entre o permitido, e que a temperatura não ultrapasse dos limites normais de funcionamento. Fluidos alternativos Fluidos sintéticos: (Ester fosfato, poliéster,...) Estes fluidos têm propriedades similares aos óleos minerais e as mesmas avaliações com relação à pressão, velocidade, temperatura e viscosidade. Para estes fluidos podem existir denominações diferentes do material (Ex: Viton), as quais estão disponíveis no pedido. Fluidos a base de água: (Emulsão água-óleo, solução água-glicol,...) com estes fluidos os limites de aplicação são o seguinte: Máxima pressão continua 100 bar Máxima redução de velocidade 50% Temperatura permitida De +10 até +60 C Óleos vegetais: As características desses óleos têm uma ampla variação e as recomendações dos fabricantes devem ser seguidas. Em geral, enquanto as qualidades de lubrificação são similares aos dos óleos minerais, podendo aplicar os mesmo limites de temperatura, mas precisando trocar freqüentemente. A garantia nos motores que operam com fluidos diferentes dos óleos minerais para operação de alta pressão é somente válida se a aplicação for aprovada primeiramente pela SAI. 8

9 Filtração A SAI recomenda filtros de 25 µm ou melhor. A contaminação do óleo é admissível segundo a norma: ISO/DIS 5540/4 18/12, SAE 749 classe 5, NAS 1638 casse 8. Componentes de bronze Não contém componentes de bronze nos motores da série GM. De qualquer forma, distribuidor de alta velocidade (HS) (incluindo o padrão de distribuição D40 e D90) contém componentes de bronze. Se o fluido hidráulico usado não for compatível com bronze, selecione a opção de distribuição de baixa velocidade (LS), consulte nosso departamento técnico. Motores não magnéticos No pedido, é possível fornecer os motores com índice não magnéticos de até 70%. Direção do eixo de rotação Todos motores são bidirecionais. A direção da rotação do eixo é determinada pela direção da vazão do óleo. Os motores padrão são fornecidos de modo que o fluxo que entra na porta A faça com que o eixo gire no sentido horário (como visto abaixo o eixo do motor). A vazão entrando pela porta B a rotação é anti-horária. O motor pode ser fornecido com configuração reversa: veja os códigos requisitados para o motor. 9

10 Vida do rolamento A vida útil do motor SAI é baseada geralmente na vida útil dos rolamentos mostrados no catálogo, que representa a vida útil B 10. A vida B 10 é o período de trabalho depois que 90% do rolamento mostra sinais de uso. A Vida média do rolamento B 50 (onde 50% do rolamento mostra sinais de uso) é aproximadamente 5 vezes superior a vida B 10. Para determinar a vida útil do rolamento em uma aplicação, a pressão e a velocidade devem ser constantes ou na media, não pode haver picos nem valores máximos. A operação continua da pressão dos motores devem ser configuradas em função da vida útil do motor. A vida útil do rolamento pode ser calculada usando a seguinte formula: Vida útil (horas) = (horas de trabalho por dia) x (dias de trabalho por ano) x (numero de anos) x (fator de correção). Fator de correção: O cálculo da vida útil dos rolamentos presume pelas favoráveis condições de lubrificação com óleos tendo valores de temperatura, viscosidade e limpeza dentro das escalas dadas. O fator de correção deve ser aplicado em aplicações, que por exemplo tenha diversas horas continuas de procedimento negativo, onde haja temperatura elevada de óleo ou outras condições de funcionamento anômalas podem ocorrer. A tabela abaixo indica a correção de fator a ser aplicado em funções de duração de ciclo do trabalho continuo, para aplicações onde as condições do óleo não são verificadas regularmente. Ciclo de trabalho sem parar (Hrs) < Fator de correção Fator de correção Se a vida útil do rolamento para uma pressão de funcionamento desejada for insuficiente, por favor, contate o departamento técnico. Por favor, note a pequena variação na pressão usada para calcular a vida útil, pois pode produzir uma grande diferença no cálculo da vida útil. A relação entre a pressão de funcionamento e a vida útil não é linear, assim indicado no gráfico abaixo. Exemplo: Se, com 100bar (fator de carga =1), a vida útil é horas (fator vida útil = 1), portanto com 120 bar (fator de carga =1.2) a vida útil passa horas (fator vida útil 0.55) 10