Tudo sobre válvulas direcionais

O termo “bang bang” é geralmente utilizado para descrever válvulas de controle direcional básicas. Se refere ao modo com que a válvula muda – de completamente aberta para completamente fechada. Isto geralmente ocorre em um instante, fazendo com que o fluído rapidamente se acelere e desacelere. Sob certas condições, isto pode causar pancadas de fluídos, que soam como um martelo atingindo o sistema hidráulico de dentro. Portanto, modificar a válvula de uma posição à outra produz um som de “bang bang”.

Um termo menos informal para descrever estes componentes é “válvula distinta”. Este termo se refere a como a válvula opera: ela troca de uma posição distinta a outra, como extensão, retração e neutra. Válvulas proporcionais, por outro lado, controlam a direção e velocidade. Além disso, para trocar para posições diferentes, elas podem substituir para posições intermediárias a fim de controlar a direção do atuador, sua velocidade, aceleração e desaceleração.

Ainda mais básica que a válvula de controle direcional distinta, é a válvula digital. Como em eletrônicos, as válvulas digitais operam tanto ligadas quanto desligadas. Enquanto que válvulas distintas geralmente usam um carretel para atingir dois, três ou mais posições, válvulas digitais utilizam um pistão, gatilho ou esfera que é selada à base. A vantagem deste tipo de operação é que ela fornece um selo positivo que previne vazamentos através das portas.

Portas e posições

As duas características primárias para selecionar uma válvula de controle direcional é o número de portas de fluído e o número de estados direcionais, ou posições, que a válvula pode atingir. As portas de válvulas fornecem uma passagem ao fluído (ar ou fluído hidráulico) para fluir para ou de outros componentes. O número de posições se refere ao número de caminhos de fluxo que a válvula possui.

Uma válvula de carretel de 3 ou 4 portas serve como exemplo:

  • Uma porta recebe fluído pressurizado da bomba, e outra encaminha o fluído de volta ao reservatório (ou escapamento, no caso de sistemas pneumáticos).
  • As outras duas portas servem geralmente como portas de trabalho e encaminham o fluído para ou do atuador. Neste caso, uma porta de trabalho envia o fluído para ou da extremidade da haste do cilindro, e a outra o envia para ou da extremidade da tampa.

A válvula pode ser modificada para representar qualquer uma destas distintas posições. Em posição neutra, todas as portas são bloqueadas, logo, não há fluxo. Mudar a posição das válvulas para a rota direita direciona o fluído da bomba à extremidade da haste do cilindro, fazendo com que a haste do pistão se retraia. Enquanto isso acontece, o fluído volta ao reservatório. Modificar a válvula para a rota esquerda permite que o fluxo bombeie da extremidade da tampa do cilindro, fazendo com que a haste do pistão se estenda. Enquanto isso ocorre, o fluído do cilindro vai ao reservatório. Retornar o carretel à posição central novamente bloqueia todos os fluxos. (Na realidade, uma válvula de liberação seria providenciada para ficar entre a bomba e a válvula direcional, mas isto foi omitido por uma questão de simplicidade)

Válvulas de carretel são muito utilizadas, pois podem mudar para duas, três ou mais posições a fim de encaminhar o fluído entre as diferentes combinações de portas de entrada ou saída. Seu uso em controle direcional de atuadores é interessante, pois uma única válvula pode produzir extensão, retração e posição neutra. Entretanto, estas funções podem ser feitas também pela válvula digital.

Estas e outras configurações de posição central podem ser especializadas, dependendo da aplicação da válvula. A maioria dos produtores oferecem uma grande variedade destas configurações como padrão, ou itens de prateleira. Embora a grande maioria de válvulas de controle direcional para aplicações industriais sejam de 2 ou 3 posições, muitas utilizadas em equipamento móvel vem com configurações de 4 posições, para acomodar necessidades especiais.

No momento de especificar o tipo de válvula necessária, se tornou uma prática comum informar o número de portas que se necessita.

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