10 Dicas de Especialistas para Design e Manutenção de Mangueiras Hidráulicas Sem Falhas

Na parte 2 desta série de três partes, o autor discutirá como tubulação e roteamento de mangueiras podem simplificar manutenção e reduzir falhas. Leia parte 1 e parte 3 aqui.

Para rotear corretamente e instalar adequadamente componentes de condução de fluido durante a prototipagem de uma máquina, siga estas 10 regras gerais. Estas diretrizes são mais úteis durante a prototipagem de máquinas. Procedimentos normais de produção devem ser seguidos após todos os "bugs" terem sido removidos.

1. Comece com linhas grandes — Instale as linhas de maior DI primeiro, pois são as mais difíceis de dobrar e manobrar, especialmente em espaços apertados. Então, a parte mais difícil do trabalho está feita. Linhas menores fornecem mais versatilidade de roteamento e podem ser trabalhadas mais facilmente em espaços apertados, então roteie cada linha para conservar o máximo de espaço. Isso não apenas resulta em uma instalação com aparência mais limpa, mas torna futuras modificações ou adições de acessórios mais fáceis, convenientes e econômicas.
2. Comprimento correto da mangueira — A aparência e operação eficiente de um sistema frequentemente dependem do uso de mangueiras com comprimento adequado. Metragem excessiva aumenta quedas de pressão e custo do sistema. Conjuntos de mangueira são comumente fabricados em comprimentos especificados, bem como incrementos de comprimentos para minimizar o tamanho do estoque que deve ser mantido. Ao calcular o comprimento da mangueira, lembre-se que a mangueira pode alongar até 2% ou contrair até 4%.
3. Flexão da mangueira — Um conjunto de mangueira é projetado para flexionar ou dobrar, não torcer. De fato, se uma mangueira de grande diâmetro e alta pressão for torcida 7°, sua vida útil pode ser significativamente reduzida, em alguns casos em até 90%. Mangueiras de alta pressão devem ser roteadas para flexionar em apenas um plano. Se a tubulação exigir que a mangueira seja roteada através de uma curvatura composta, a mangueira deve ser "quebrada" em duas ou mais seções para que cada uma flexione através de apenas um plano. Uma mola de proteção manterá a mangueira de dobrar além do raio mínimo de curvatura na conexão, mas não impedirá a torção.
4. 

   Pontos de pivô — Quando a mangueira deve flexionar, roteie-a através do ponto de pivô em torno do qual o componente está se movendo. Isso resultará na melhor e mais eficiente flexão da linha de mangueira, usará a menor quantidade de mangueira e manterá a mangueira dentro do contorno da máquina. Para alcançar isso, a mangueira deve ser posicionada para dobrar como uma dobradiça. Caso contrário, a mangueira pode ter tendência a fazer uma curva em S, o que é mais provável quando a mangueira é empurrada em vez de dobrada. Uma instalação em curva em S resulta em movimento excessivo da mangueira e vida útil reduzida. Ao tubar uma linha flexível através de um ponto de pivô, considere o posicionamento relativo das duas extremidades da conexão para evitar curva em S seguindo este procedimento: Balance o componente móvel até seu ponto mais distante onde a mangueira experimentará sua curvatura mais ampla. Se as conexões forem colocadas em planos paralelos neste ponto, a mangueira tenderá a flexionar de maneira semelhante a uma dobradiça quando o componente for balançado de volta à extremidade oposta de seu curso.

5. Movimento reciprocante — Além de flexionar, as extremidades da mangueira podem ter que se mover reciprocamente. Existem vários métodos de design para fazer isso:
   • Carretéis de mangueira — Para uso com mangueira hidráulica de alta pressão, estes carretéis são equipados com juntas rotativas de alta pressão e retorno por mola para ajudar a recolher a mangueira.
   • Festooning — Mangueira pendurada em laços a partir de um cabo de aço. À medida que um ponto do laço se afasta do outro, os laços se abrem para formar uma linha quase reta.
   • Enrolamento — Mangueira arranjada em formato de U desequilibrado com trilhos articulados carregando a mangueira. Uma perna é deixada fixa e mais longa que a segunda, que é livre para reciprocamente paralela à primeira.
6. 

   Movimento rotativo — Juntas rotativas ou giratórias são comumente usadas para fornecer movimento rotativo. Onde o movimento rotativo é 360° contínuo, use uma junta rotativa. Se o movimento for reversível, uma junta giratória seria a melhor escolha. Quando usada com mangueira, uma junta giratória evitará torção ou flexão da mangueira na conexão.

7. Controle de spray de óleo — Proteção contra incêndio deve ser usada onde linhas hidráulicas são roteadas perto de áreas quentes, potencialmente perigosas. Isso previne óleo de uma linha rompida de borrifar em qualquer fonte potencial de ignição. Existem várias maneiras de fazer isso:
   • Redirecione a linha através de um túnel feito de tubo de aço, canal ou ferro angular.
   • Instale um defletor de chapa metálica entre as linhas e fonte potencial de ignição.
   • Roteie as linhas através de uma mangueira ou manga grande, aberta nas extremidades, para que o óleo flua para fora das extremidades em caso de falha da linha.
   • Use mangas contra incêndio para ajustar sobre a mangueira ou integradas na capa.
   • Para proteger contra mangueira falha que possa chicotear e borrifar óleo hidráulico sobre fonte de ignição, ancore a mangueira ao componente ao qual está hidraulicamente conectada.
8. Raio mínimo de curvatura — A mangueira deve ser roteada para acomodar os raios mínimos de curvatura daquela mangueira. Raios mínimos para vários tamanhos de mangueiras podem ser encontrados em especificações SAE e catálogos de fabricantes. Estas figuras geralmente se referem ao raio mínimo de curvatura na pressão máxima de operação para uma linha estática. Exceder o raio mínimo pode resultar em dobra da mangueira e/ou, mais provavelmente, tensão extra na interface mangueira-conexão. Isso causa a capa a rachar mais facilmente ou o reforço interno de arame a fatigar mais rápido, ambos reduzindo a vida útil.
9. 

   Evite abrasão — A maioria das mangueiras hidráulicas é construída com capa externa resistente para proteger o reforço da mangueira contra abrasão ou dano por umidade. No entanto, abrasão constante em um ponto eventualmente perfurará a capa externa e enfraquecerá o reforço. Esta é a causa número um de falhas de mangueiras hidráulicas em campo. Para evitar abrasão tanto quanto possível, roteie e prenda a mangueira corretamente ou use uma capa protetora. Escolha entre várias coberturas protetoras:

   • Molas helicoidais
   • Plástico espiralado
   • Aço de tira helicoidal
   • Mangas de nylon
10. Fixação — Uma instalação de tubulação não está completa até que tenha sido adequadamente fixada. A escolha da abraçadeira é muito importante, e frequentemente pode ser crítica para a instalação. Abraçadeiras comuns de chapa metálica não segurarão uma mangueira grande de alta pressão. Boas abraçadeiras podem ser baratas, mas altamente eficazes para linhas de surto de alta pressão. Antecipe e planeje uma possível mudança de comprimento variando de aumento de 2% a diminuição de 4% para linhas de alta pressão. Abraçadeiras de tamanho adequado devem segurar a mangueira de forma positiva. Para evitar que a abraçadeira abrase a mangueira, o DI da abraçadeira deve ser cerca de 1/32 pol. menor que o DE da mangueira.

Boas técnicas de instalação são essenciais para operação eficiente e obtenção da vida máxima de um sistema hidráulico. No entanto, mangueiras e tubulações hidráulicas são itens de fadiga com vida útil finita. Eventualmente, estes itens de desgaste falharão. Tipicamente, técnicas básicas de manutenção não são suficientes para prevenir falhas de ocorrer, seja inspeção visual ou cronogramas preventivos baseados em tempo.

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