O elemento lógico, conhecido também por válvula de cartucho, é aplicado na hidráulica industrial sempre que se faz necessário o comando com segurança de altas vazões e bloqueio de passagem versátil, podendo realizar várias funções.
O elemento lógico nada mais é do que uma válvula direcional de duas vias e que, dependendo do tipo de montagem, pode assumir uma infinidade de funções dentro de um circuito hidráulico, há muito tempo, na construção de válvulas controladoras de pressão compostas ou pré-operadas.
A grande vantagem na aplicação do elemento lógico é o fato do mesmo poder ser montado dentro do bloco manifold, economizando espaço na máquina.
O elemento lógico consiste num êmbolo que possui várias áreas diferenciais de ação do óleo, uma mola e vários tipos de tampas de fechamento do conjunto, as quais são responsáveis pelas diferentes combinações de pilotagem.
O êmbolo do elemento lógico pode apresentar vários diferenciais de áreas de ação do óleo. O diferencial de áreas mais usado é mostrado de forma esquemática na figura abaixo. 1. Camisa 2. Êmbolo 3. Mola 4. Assento 5. Tampa A B X 5 1 2 3 4 A B X 5 1 2 3 4
Onde:
A - Conexão de entrada ou saída B - Conexão de entrada ou saída X - Conexão de pilotagem
A1 - Área onde atua a pressão da conexão A A2 - Área onde atua a pressão da conexão B A3 - Área onde atua a pressão da conexão X A seguir apresentamos algumas das muitas funções realizadas pelo elemento lógico.
Função de Retenção de B para A
Entrando em A, o óleo age na área A1 levantando facilmente o êmbolo contra a ação da mola e, com isso, o óleo passa livre de A para B. Entrando em B, o óleo entra também na câmara superior do elemento lógico através de pilotagem na tampa e, agindo na área A3, auxilia a mola a manter o êmbolo fechado, bloqueando a passagem do óleo de B para A.
Função VCD 2/2 com Retenção
Com o solenóide da válvula direcional desligado, o óleo flui livremente de B para A. Ligando-se o solenóide da válvula direcional, o óleo flui livremente nos dois sentidos.
Função de Retenção Pilotada
Enquanto a válvula direcional não for pilotada, o elemento lógico faz com que o óleo flua livremente de A para B mas bloqueia a passagem de óleo de B para A. Pilotando-se a válvula direcional, o elemento lógico libera nos dois sentidos.
Função de Retenção com Estrangulamento
O elemento lógico controla a quantidade de óleo que passa de A para B mas bloqueia totalmente a passagem de óleo de B para A.
O limitador que regula a altura de elevação do êmbolo pode ser ajustado manualmente com uma válvula controladora de fluxo. X B A B A X B A B A X B A Y B A Y X B A B A
O limitador manual que ajusta a altura de elevação do êmbolo do elemento lógico é representado na figura abaixo.
Função Válvula Limitadora de Pressão
Com o solenóide da válvula direcional desligado, o elemento lógico libera a passagem do óleo de A para B, desde que a pressão em A seja maior que a pressão ajustada na válvula de segurança incorporada no cartucho.
Porém, se o fluxo de óleo estiver vindo de B para A, o elemento lógico permite a passagem livre do óleo, independentemente da pressão com que este se encontre.
Ligando-se o solenóide da válvula direcional, o elemento lógico libera a passagem do óleo nas duas direções, independentemente da pressão do sistema. O elemento lógico pode exercer várias funções, inclu- sive muitas funções especiais para as quais teríamos que projetar e construir componentes que elevariam o custo das máquinas e que aqui não foram apresentados.
X B
A B
Função de 2 vias, com pilotagem interna através de "x"
Tamanho nominal 25,50 e 80
Função de 2 vias, com limitações de curso, pilotagem interna através de "x"
Tamanho nominal 25,50 e 100
Função de 2 vias através de conexão A uma válvula piloto
Tamanho nominal 32,50 e 100
Função de 2 vias com válvula controle direcional
Função de limitadora de alívio de pressão com válvula piloto regulável
Tamanho nominal 25 e 50
Função de limitadora de alívio de pressão, operada por solenóide proporcional
Tamanho nominal 32 e 50
Compensador de 3 vias com múltiplas funções
Tamanho nominal 32 e 50
Função de 2 vias e função de retenção
Informação de Instalação Montagem
A montagem dos modelos para os cartuchos e tampas é de acordo com a norma DIN 24342.
Montagens na linha de retorno e dreno
Algumas válvulas são montadas em uma linha comum de retorno e dreno, oscilações de fluxo nas linhas (canalização) podem causar uma inesperada vibração ou desvio do carretel.
As tubulações de retorno e dreno deverão ser separadas em instalações canalizadas onde as oscilações de linha são esperadas.
Recomendações para o fluido
Os fluidos recomendados são de óleo mineral H-L- OILS norma DIN 51524 ou H-LP-Norma DIN 51525. A faixa de viscosidade deve ser entre 30 e 50 mm2/s (CST), a 35º C.
Para sistemas hadráulicos que utilizam fluidos resistentes a fogo ou fluidos sintéticos, consulte o fabricante do componente para maiores informações técnicas.
Faixa de temperatura
Temperatura de operação: -25o C a 80o C. Consulte o fabricante para aplicações onde temperaturas maiores ou menores são previstas.
Tempo de abertura e fechamento
Toda tampa e cartucho (normalmente fechado) podem ser montados com plugs nos orifícios, de modo a influenciar o tempo de abertura e fechamento das
Características principais do sistema lógico
O elemento lógico:
- bloqueia passagens sem apresentar vazamentos - apresenta rapidez de movimentos
- pode trabalhar lentamente - possui comandos suaves
- é extremamente versátil, podendo realizar várias funções
- é construído em vários tamanhos - comanda com segurança altas vazões
- tem pilotagem que depende única e exclusivamente da pressão
- suporta altas pressões - ocupa pouco espaço
- ainda não possui um símbolo normalizado.
É preciso deixar bem claro que não faz sentido usar o elemento lógico na substituição pura e simples de válvulas direcionais. O sistema hidráulico torna-se complicado e caro. Porém, no caso de serem necessárias altas vazões ou combinações de várias funções sem nenhum vazamento, realmente vale a pena procurar uma solução através do uso de elementos lógicos.
válvulas. Para posicionamento dos plugs em seus orifícios e seus diâmetros, consultar tabela.
Perdas
Tolerâncias entre carretel e vedação, fugas podem ocorrer entre a área de pilotagem e a via "B".
Vedações
Para trabalhar com fluidos à base de óleo mineral, são usadas vedações standard de Buna N.
Para outros tipos de fluidos, como os sintéticos, são requeridas vedações de viton. Para esclarecer qualquer dúvida, consulte o fabricante do componente.
Filtração
Para uma maior vida útil da bomba e componentes, o sistema deve ser protegido de contaminantes através de uma filtragem eficiente. A limpeza do fluido deve estar de acordo com a Norma ISO, classificação ISO 4406.
A qualidade do elemento filtrante deve estar em conformidade com o padrão ISO.
Relação mínima requerida para filtração X(µ): Em geral, para uma satisfatória operação de sistemas hidráulicos, é necessário usar classe 19/15, para ISO 4406, X= 25µ (B25 > 75) para ISO 4572.
Para uma máxima vida útil dos sistemas hidráulicos e seus componentes: classe 16/13, para ISO