“A hidráulica, a força vital da maquinaria moderna.” Os sistemas hidráulicos estão em todo o lado. Um sistema hidráulico é a escolha preferida tanto para pequenas ferramentas como para maquinaria de grandes dimensões. Ao contrário de um sistema elétrico ou mecânico, um sistema hidráulico consegue proporcionar uma grande força de elevação a partir de um tamanho compacto. As mangueiras hidráulicas de alta pressão são uma parte essencial destes sistemas.
As mangueiras hidráulicas de alta pressão também são conhecidas como mangueiras de potência. Normalmente, estão disponíveis numa variedade de tamanhos e materiais. No que diz respeito às normas de dimensionamento, existem opções como a ISO, a SAE e a EN. Além disso, no que se refere aos materiais, existem três opções: borracha, plástico e PTFE. Mas ainda não acabámos. Ao considerar os tipos de borracha, ainda tem muitas opções à escolha. Por isso, escolher o tipo certo é fundamental. Esperamos que, ao ler este artigo, aprenda a escolher a mangueira hidráulica de alta pressão adequada para o seu trabalho.
O que é um sistema hidráulico?
Um sistema hidráulico utiliza fluido para transferir energia e realizar diversas tarefas. Quando a bomba move o fluido, cria-se pressão no sistema. Esta pressão é transmitida através das mangueiras e tubos para o motor hidráulico ou cilindro.
O motor converte essa energia hidráulica em movimento rotativo. Nas fábricas, esta estratégia é frequentemente utilizada em muitas máquinas-ferramentas. Por outro lado, o cilindro converte a potência hidráulica em movimento linear. É frequente encontrar esta estratégia em maquinaria e veículos pesados.
Durante este processo, as válvulas de controlo regulam o caudal e a direção do fluido. Desta forma, é possível controlar o sistema com precisão.
Visão geral dos componentes do sistema hidráulico
Um sistema de transmissão hidráulica é composto por vários componentes. Quando se combinam todos esses componentes, chama-se-lhe “sistema hidráulico”. Dentro do sistema, cada peça é essencial.
A primeira e mais importante parte são as bombas hidráulicas. Costuma-se dizer que são o coração dos sistemas hidráulicos. A sua principal função é gerar energia hidráulica. Para tal, a bomba impulsiona o fluido de trabalho de um componente para outro. Desta forma, a bomba converte a energia mecânica em energia hidráulica.
Em aplicações reais, é possível encontrar vários tipos de bombas hidráulicas. Algumas designações para estas bombas são: de engrenagens, de pistão e de rotor.
Seguem-se as mangueiras hidráulicas. A sua função principal é transportar o fluido de transmissão e ligar outros componentes. Têm de se dobrar e resistir a uma grande tensão. São conhecidas como “mangueiras de transmissão”. São fabricadas em vários materiais. A borracha, o plástico e o PTFE estão entre os materiais mais comuns. Abordaremos estes temas nas secções seguintes.
O óleo hidráulico, os acumuladores hidráulicos, as válvulas e os interruptores são outras peças essenciais.
Os motores hidráulicos geram movimento rotativo utilizando energia hidráulica. São amplamente utilizados em muitas fábricas. No entanto, as ferramentas de pequenas dimensões, como os dispositivos de fixação automatizados, são frequentemente acionadas por sistemas pneumáticos.
Os componentes dos cilindros hidráulicos geram movimento linear através da aplicação de energia hidráulica. Esta estratégia é comum nos sistemas de controlo de máquinas ou de veículos pesados.
Por que razão se opta pelo sistema hidráulico?
Os sistemas hidráulicos são preferidos por várias razões. Em primeiro lugar, proporcionam uma elevada potência num formato compacto. Em segundo lugar, oferecem um controlo preciso e uma resposta rápida. Em terceiro lugar, os sistemas hidráulicos são fiáveis e duradouros. Em quarto lugar, em comparação com os sistemas pneumáticos, produzem mais força. Em quinto lugar, são mais seguros em ambientes explosivos.
Por exemplo, os sistemas hidráulicos são utilizados em escavadoras e gruas, bem como no fabrico de prensas e elevadores. Na agricultura, os tratores e as ceifeiras-debulhadoras utilizam sistemas hidráulicos. Além disso, os sistemas hidráulicos estão presentes em todos os sistemas de controlo de aeronaves e nos travões dos automóveis.
O que são mangueiras hidráulicas de alta pressão?
Como o nome indica, estes tubos destinam-se a trabalhos de alta pressão. Também lhes chamam mangueira de alta pressão ou linha de pressão.
As mangueiras hidráulicas de alta pressão suportam facilmente a pressão. A sua principal função é transferir a energia hidráulica de um componente para outro. O reforço garante um canal eficiente num sistema hidráulico.
Uma mangueira hidráulica de alta pressão típica possui várias camadas de reforço. Quanto maior for a pressão, mais resistente será a estrutura. Os fios metálicos, a borracha sintética ou os termoplásticos são os materiais habitualmente utilizados.
Existem muitos tipos de mangueiras hidráulicas de alta pressão. Nas próximas secções, iremos destacar todos os tipos possíveis. Existem várias categorias com base em diferentes critérios.
Diferentes tipos de mangueiras hidráulicas de alta pressão
Pode ser necessário utilizar mangueiras de alta pressão em diversas situações. Pode tratar-se de um ambiente extremamente quente ou frio. Ou pode ser um ambiente com presença de produtos químicos. Além disso, pode ser necessário utilizá-las sob pressão extremamente elevada. Ou ainda, pode ser necessário utilizá-las num espaço muito reduzido. Como vê, há muitas situações diferentes. Esta é a única razão por detrás da diversidade de mangueiras hidráulicas de alta pressão.
Dependendo do material, existem três tipos principais de mangueiras hidráulicas de alta pressão. No entanto, as mangueiras hidráulicas de borracha são as mais comuns neste contexto.
Tipo #1 Mangueiras hidráulicas de borracha com fios metálicos de reforço
As mangueiras hidráulicas de borracha são um tipo de mangueira de potência muito comum em muitas situações. Normalmente, vêm equipadas com fios metálicos de reforço. A estrutura principal é feita de borracha sintética. O tipo de borracha varia consoante as diferentes necessidades. Em geral, é possível encontrar três tipos principais de borracha sintética utilizados.
Mangueira hidráulica de borracha nitrílica
Estas mangueiras são adequadas para sistemas hidráulicos em que a resistência ao óleo é essencial. Estas mangueiras de borracha vêm com um reforço de fio de aço de alta resistência à tração. Esta construção aumenta a resistência da mangueira de alta pressão.
A mangueira hidráulica de borracha nitrílica é altamente resistente à abrasão. Pode ser utilizada em temperaturas que variam entre -35 °C e +120 °C (-30 °F e +250 °F). É flexível e, claro, duradoura.
Mangueira hidráulica de borracha de neoprene
Esta mangueira hidráulica de borracha é também uma mangueira hidráulica muito conhecida, utilizada em muitos sistemas hidráulicos. As pessoas preferem esta mangueira hidráulica pela sua versatilidade e propriedades equilibradas. À semelhança do nitrilo, também possui um reforço com fios metálicos.
A vantagem da mangueira hidráulica de borracha de neoprene é a sua excelente resistência às intempéries. Funciona muito bem com óleos e produtos químicos moderados. O neoprene possui uma boa resistência química. É possível utilizar esta mangueira hidráulica de borracha em temperaturas que variam entre -40° F e +275° F (-40° C e +135° C).
Mangueira hidráulica de borracha EPDM
A abreviatura de «Monómero de Etileno-Propileno-Dieno» é EPDM. Trata-se de um material muito conhecido, utilizado em inúmeras aplicações ao ar livre. Na fabricação de mangueiras hidráulicas de borracha, a utilização de EPDM é também comum.
A principal característica do EPDM é a sua resistência a altas temperaturas. Pode ser utilizado em aplicações com temperaturas entre -50 °C e +120 °C/150 °C (-60 °F a +250 °F/300 °F). As mangueiras hidráulicas de borracha EPDM são também flexíveis e apresentam uma resistência superior ao ozono.
Limitações das mangueiras hidráulicas de borracha
- As mangueiras hidráulicas de borracha reforçadas com fio de aço são relativamente pesadas.
- Embora o nitrilo e o neoprene sejam adequados em termos de resistência química, o EPDM não apresenta boas características nesse aspeto.
- Embora a borracha EPDM seja adequada para utilização no exterior, outros tipos de borracha podem não ter um bom desempenho ao ar livre.
Termoplástico do tipo #2 com materiais têxteis de reforço
O termoplástico é um tipo de plástico. Quando aquecido, amolece e endurece ao arrefecer. É possível moldá-lo como se quiser; não perde as suas propriedades. Da mesma forma, é possível fabricar mangueiras hidráulicas utilizando termoplástico com materiais têxteis de reforço.
As mangueiras hidráulicas termoplásticas são amplamente utilizadas em muitas aplicações. Destacam-se, nomeadamente, as ferramentas hidráulicas, o equipamento móvel e os sistemas de automação industrial.
Benefícios
- O termoplástico é incrivelmente leve quando comparado com outras mangueiras hidráulicas.
- Estas mangueiras de borracha são resistentes a uma vasta gama de produtos químicos.
- São flexíveis e não condutoras
Limitações
- As mangueiras hidráulicas termoplásticas podem não ser adequadas para trabalhos a alta pressão.
- Além disso, são sensíveis à temperatura.
- Estas mangueiras hidráulicas podem ser mais caras.
Mangueiras hidráulicas de Teflon tipo #3 com inserções metálicas ou de PTFE
As tubagens hidráulicas de PTFE ou Teflon têm frequentemente peças metálicas no seu interior. Estes materiais especiais são concebidos para funcionar em condições adversas. São utilizados na indústria alimentar e de bebidas, em fábricas químicas, em aviões e na indústria farmacêutica.
Benefícios
- As mangueiras hidráulicas de PTFE apresentam uma excelente resistência química.
- Também podem funcionar em temperaturas extremas. Normalmente, a faixa de temperatura varia entre -400 e 500 °F (-240 e 260 °C).
- As mangueiras hidráulicas de PTFE apresentam um baixo coeficiente de atrito.
- São não reativos e flexíveis.
Limitações
- As mangueiras hidráulicas de PTFE ou Teflon são mais caras.
- São pesados e apresentam limitações no que diz respeito às faixas de pressão.
- Não são tão flexíveis como as mangueiras de borracha para alta pressão.
Seis critérios para a seleção correta de mangueiras hidráulicas de alta pressão
Como já viram, as mangueiras hidráulicas podem ser de vários tipos.
Tem três opções em função dos materiais: mangueiras hidráulicas de borracha, termoplásticas e de PTFE. Mais uma vez, em função do tipo de reforço, tem duas opções: em espiral e trançadas.
Mais uma vez, existem três opções de tipos de borracha: nitrilo, EPDM e neoprene. Por isso, é evidente que é necessário ter cuidado durante o processo de seleção.
Tamanho da mangueira hidráulica
Determine o tamanho da mangueira hidráulica de que o seu projeto normalmente necessita. Uma vez que todo o equipamento segue normas, também pode consultar os tamanhos padrão. No que diz respeito às mangueiras, pode verificar os diâmetros (diâmetro interno, diâmetro de trabalho e diâmetro externo), o comprimento e o peso.
Pressão do sistema hidráulico
Avalie a pressão do sistema hidráulico. Verifique a pressão de trabalho e a pressão máxima necessárias para o seu projeto. Tenha sempre em conta o fator de segurança (4:1). Esta relação (4:1) indica que a pressão de trabalho do seu projeto deve ser um quarto da pressão de ruptura da mangueira.
É bom que as mangueiras Rentone já sejam fabricadas de acordo com esta relação. Por exemplo, a mangueira Rentone SAE 100 R4 tem uma pressão de rebentamento (BP) mínima de 8,4 MPa e uma pressão de trabalho (WP) de 2,1 MPa. Vê a diferença? A pressão de rebentamento é quatro vezes superior à pressão de trabalho.
Pressão de impulso do sistema hidráulico
Verifique a pressão de impulso do seu sistema hidráulico. O fator de segurança é de 4:1. Algumas aplicações podem produzir pressão de impulso durante o funcionamento.
Tendo em conta a pressão de impulso e o fator de segurança, poderá ser necessário utilizar mangueiras maiores. Como sabe, quanto maior for a mangueira, menor será a pressão. Por isso, poderá não ser adequado para as suas aplicações. Para resolver este problema, os sistemas hidráulicos estão equipados com válvulas de alívio.
Temperatura e compatibilidade química
Verifique a temperatura máxima do seu sistema. Escolha uma mangueira hidráulica com uma faixa de temperatura superior.
Em seguida, verifique se o seu projeto envolve o manuseamento de produtos químicos. Nesse caso, os tipos de borracha utilizados são muito importantes. O neoprene e o nitrilo são adequados para oferecer resistência química.
Raio de curvatura
O raio de curvatura também é importante na escolha de uma mangueira hidráulica para o seu trabalho. Neste caso, as mangueiras hidráulicas de borracha são mais flexíveis. Permitem um raio de curvatura maior do que outros materiais, como o termoplástico ou o PTFE.
Perguntas frequentes (FAQ)
Qual é a norma ISO relativa às mangueiras hidráulicas?
A norma ISO para mangueiras hidráulicas é a 18752:2022. Esta norma define as especificações padrão para tubos de borracha e os requisitos de montagem. Todos os fabricantes têm de cumprir uma norma. A Rentone Hose faz o mesmo e cumpre os requisitos das normas SAE e EN. Nesta fábrica, também é possível fabricar mangueiras de borracha de acordo com as normas ISO.
Quais são as classes das mangueiras hidráulicas?
A norma ISO 18572 tem quatro classes bem conhecidas, das classes A a D. Se considerarmos a norma SAE, existem opções como a SAE 100R. Ora, a SAE 100R tem classes que vão da R1 à R17. Se procurar as normas EN, continuará a ter muitas opções: 1SC, 2SC, 4SP e 4SH. Para sua informação: cada classe apresenta diferentes classificações de pressão e dimensões.
Qual é a pressão (em psi) de uma mangueira de alta pressão?
PSI significa “libras por polegada quadrada”. Em países como o Reino Unido e os EUA, trata-se de um sistema de medidas imperial.
O valor dos tubos de alta pressão baseia-se nas suas classes e normas. Por exemplo, os tubos hidráulicos SAE 100 R1 suportam até 100 MPa, o que corresponde a 14 500 PSI. Por outro lado, as tubagens hidráulicas SAE 100 R17 suportam apenas até 21 MPa (3 045 PSI). Além disso, a pressão máxima nas normas EN HS 1C 06 a 25 situa-se entre 8,8 MPa e 22,5 MPa, ou seja, entre 1 280 PSI e 3 260 PSI.
Que material é utilizado nas mangueiras de borracha de alta pressão?
As mangueiras hidráulicas de borracha de alta pressão são fabricadas em borracha sintética. Não se trata do tipo 100%, mas a maioria são mangueiras hidráulicas de borracha. Existem também outros materiais, como o termoplástico e o PTFE. As pessoas preferem, na sua maioria, o nitrilo, o neoprene e o EPDM para as mangueiras hidráulicas de borracha. Para sua informação: a borracha de nitrilo e o neoprene são adequados para resistência química.
Resumo
Vamos encerrar a nossa discussão!
Os sistemas hidráulicos são uma das componentes mais essenciais em muitos setores industriais. A sua principal função é proporcionar maior potência a um sistema. Utilizam a energia hidráulica para elevar equipamento pesado ou acionar máquinas. Também é possível encontrar a sua aplicação em veículos pesados, como escavadoras, plataformas de perfuração, camiões e outros.
Existe uma vasta gama de tubos hidráulicos. Tem três opções em função dos materiais: mangueiras hidráulicas de borracha, termoplásticas e de PTFE. Tem também três opções em função das normas: SAE, EN e ISO. Além disso, no que diz respeito ao reforço, tem novamente duas opções: em espiral e trançadas.
No que diz respeito às mangueiras hidráulicas de borracha, ainda tem muitas opções à sua disposição: EPDM, nitrilo e neoprene.
Como pode ver, tem muitas opções à sua escolha. Por isso, deve verificar quais são exatamente as necessidades do seu projeto. Neste caso, pode ter em conta alguns fatores. Tal como referido na nossa discussão, a escolha certa oferece a solução mais eficiente.
Se tiver alguma dúvida sobre mangueiras de alta pressão, Por favor, contacte-nos. Fabricamos uma vasta gama de mangueiras, incluindo muitas mangueiras industriais. A nossa equipa de apoio ao cliente está pronta para lhe oferecer uma solução.