A intensidade da pressão em cilindros hidráulicos

Uma pergunta que é feita regularmente é: “Qual a melhor forma de testar a integridade de um selo de pistão em um cilindro hidráulico de dupla ação?”.

Existe um teste simples para responder a isso, mas envolve a intensificação da pressão no cilindro. O procedimento para este teste é seguro se você entende o conceito de intensificação em um cilindro hidráulico, mas é inerentemente perigoso se você não entende. É preciso estar atento aos perigos da intensificação em um cilindro de dupla ação.

A força produzida pelo cilindro hidráulico é o produto da pressão vezes área (F = p x a). Em um cilindro de dupla ação convencional, a área efetiva e, por conseguinte, a força produzida pelo pistão e hastes laterais do cilindro é desigual. Segue-se que se a haste lateral do cilindro tem metade da área efetiva do pistão lateral, então irá produzir metade da força do pistão lateral pela mesma quantidade de pressão.

A equação F = p x A pode ser transposta como p = F/A, sendo assim, pressão igual força dividida pela área. Se a haste lateral do cilindro tem que resistir à força desenvolvida pelo pistão lateral, com apenas metade da área, então ela precisa de o dobro da pressão. Isso significa que se o pistão lateral é pressurizado a 3.000 PSI, em uma pressão de 6.000 PSI será necessário que a haste lateral produza força igual. É por isso que a intensificação de pressão pode ocorrer em um cilindro de dupla ação. Note que pressurizar um cilindro classificado como 3.000 PSI a 6.000 PSI pode ter consequências devastadoras.

Se, por qualquer razão, o pistão lateral de um cilindro de dupla ação é pressurizado ao mesmo tempo em que o fluído é impedido de sair do lado da haste lateral, a pressão aumentará (intensificando-se) do lado da haste lateral até que a força se torne balanceada ou o cilindro falhará catastroficamente. Considere o seguinte cenário:

“Era uma temperatura mínima de 36 graus aqui outro dia, e nós tínhamos um cilindro hidráulico com um mínimo de 10 graus. O chefe estava tentando pressionar para fora o pino. Ele virou a bomba e moveu a alavanca. No minuto seguinte, a glândula final do cilindro estourou. Era um cilindro de 7,5” com uma pressão operante de 2.5000 PSI.”

A glândula desse cilindro hidráulico explodiu como resultado de uma intensificação de pressão. Isso se deu devido a um bloqueio entre a haste lateral do cilindro e do tanque, como resultado das condições frias. A temperatura ambiente caiu abaixo do ponto de despejo do óleo hidráulico, por isso o óleo não pode escoar.

Como você pode ver, a intensificação em um cilindro hidráulico de dupla ação é um fenômeno potencialmente perigoso. E falhar em considerar suas implicações pode ser um erro caro.

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