Servoválvula
Servoválvula é um tipo de válvula direcional hidráulica controlada eletricamente e comandada por pressão, que permite um suprimento progressivo de vazão e pressão do fluido hidráulico para a realização de um trabalho, seja acionando um cilindro hidráulico ou um motor hidráulico.
Esse suprimento, mais preciso do que nas válvulas convencionais, é obtido pela variação gradual da corrente elétrica em um motor de torque que atua sobre um dispositivo chamado flapper. Este, por sua vez, controla com precisão a vazão e pressão do fluído que move o carretel, responsável pelo direcionamento do fluído para as saídas de serviço da válvula. Desta forma, permite uma grande precisão no posicionamento, velocidade, força e pressão do equipamento que está sendo acionado. É muito utilizada em sistemas hidráulicos que exigem esta precisão na operação, como nos controles de voo das aeronaves e na robótica industrial.
Operação
editarComando
editarDa entrada principal de pressão da válvula (P), é derivada uma linha de abastecimento que passa pelos restritores (9), seguindo para as câmaras (7) e (8), nas extremidades do carretel (6) e para os nozzel's (injetores) (3) e (4), que direcionam o fluido contra o flapper (2). A válvula em posição neutra, como mostrada na figura, não está recebendo nenhum sinal elétrico no motor de torque [en] (1) e o flapper permanece centralizado, equidistante dos injetores. Nesta condição, há uma equalização na pressão nas câmaras (7) e (8), exercendo forças iguais em ambas as extremidades do carretel. Deste modo, o carretel é mantido centralizado no corpo da válvula, bloqueando a passagem da entrada de pressão (P) para as saídas de utilização (U1) e (U2) e destas para o retorno (R). Quando o motor de torque (1) recebe um sinal variável de corrente elétrica, a posição do flapper (2) é alterada proporcionalmente a esta corrente, deslocando-se para a direita ou para a esquerda, dependendo do comando recebido. Quando o flapper se desloca para a direita, se aproxima do injetor (4) e ao mesmo tempo, se afasta do injetor (3). A área efetiva do fluido injetado no flapper pelo injetor (4) diminui e do injetor (3) aumenta. Isso causa um diferencial de pressão nas câmaras das extremidades do carretel. Neste caso, a pressão na câmara (8) aumenta em relação à pressão na câmara (7), deslocando o carretel para a esquerda. A entrada de pressão (P) comunica-se com a saída de utilização (U2) e a saída de utilização (U1) comunica-se com a linha de retorno (R). Quando há o comando inverso no motor de torque, deslocando o flapper para a esquerda, o processo também se inverte, aumentando a pressão na câmara (7), em relação à câmara (8), deslocando o carretel para direita e comunicando (P) com (U1) e (U2) com (R).
Controle
editarO movimento do carretel faz com que o sensor de posição (5) também se desloque, aumentando a precisão do movimento do flapper e consequentemente do carretel, havendo assim uma retroalimentação do comando. Há também uma retroalimentação vinda do equipamento acionado (atuador ou motor hidráulico), que converte seu deslocamento, força e torque em tensão elétrica, utilizando transdutores como LVDT, célula de carga e sensor de torque [en], respectivamente. O tipo de transdutor utilizado depende da grandeza a ser controlada no processo. Estes sinais elétricos recebidos do equipamento acionado, são continuamente enviados e comparados pelo controlador do sinal de comando da servoválvula, que automaticamente busca manter nula a diferença entre os sinais de comando e controle. Essa retroalimentação permite que a posição do carretel seja continuamente proporcional ao comando recebido pela válvula, fazendo com que os movimentos do equipamento acionado sejam muito precisos e suaves.[1]
Tipos de comando do carretel
editarFlapper / injetor (nozzle)
editarO flapper se desloca para se aproximar ou se afastar de injetores de fluido pressurizado, criando um diferencial de pressão nas câmaras nas extremidades do carretel.
Tubo injetor (jet pipe)
editarO motor de torque faz mover um tubo, que direciona um jato de fluido pressurizado para orifícios que se comunicam com cada câmara nas extremidades do carretel, fazendo o diferencial de pressão.
Ver também
editarLigações externas
editar- Controle de Posição de Servomecanismo Eletro-Hidráulico Usando Controle Difuso Alexandre Simião Caporali et al - II CONEM, agosto de 2002.
- Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos para Automação e Controle Victor Juliano De Negri - LASHIP, março de 2001
Referências
- ↑ «Servoválvula modelos ESN - Descrição». Brasvalvulas Engenharia. 13 de Novembro de 2023. Consultado em 13 de novembro de 2023. Cópia arquivada em 13 de novembro de 2023