Os projetistas de máquinas de movimento linear estão especificando cada vez mais atuadores eletromecânicos por serem mais limpos, fáceis de controlar e exigirem menos manutenção do que cilindros hidráulicos. No entanto, muitas vezes são negligenciados os inúmeros benefícios intrínsecos de segurança que acompanham o uso de soluções eletromecânicas. Esses benefícios derivam da eliminação da necessidade de fluido hidráulico e da implementação de uma solução totalmente elétrica para movimentação de cargas.

Riscos de segurança do controle de movimento baseado em cilindros hidráulicos

Os engenheiros de projeto especificam cilindros hidráulicos devido à sua alta resistência e operação de alta frequência, mas alcançar isso requer um sistema externo complexo de mangueiras, conectores, filtros, interruptores, válvulas e bombas. Mesmo um pequeno sistema hidráulico (2.000-5.000 psi) pode ter pelo menos oito peças móveis separadas, mas alguns podem ser pressurizados até 10.000 psi e aquecidos a 82°C (180°F).

Esses fatores, combinados com as características inerentes do óleo hidráulico, podem resultar em qualquer um dos seguintes problemas:

• trauma físicoSistemas de alta temperatura e alta pressão apresentam riscos potenciais mesmo em operação rotineira, mas à medida que esses sistemas se desgastam e seus componentes falham, o risco de acidentes aumenta. A proximidade com tubulações hidráulicas pode resultar em queimaduras, contusões, cortes ou abrasões.
• Risco de exposição.A Agência Americana para Substâncias Tóxicas e Registro de Doenças (ATSDR) relata que alguns tipos de fluidos hidráulicos podem irritar a pele ou os olhos e que a ingestão de certos tipos pode causar pneumonia, hemorragia intestinal ou morte em humanos.
• Os efeitos da inalação de ar com altos níveis de fluidos hidráulicos são desconhecidos, mas alguns países estabeleceram limites de exposição a esses fluidos. O Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) recomenda um limite de exposição de 350 mg/m³.³de destilados de petróleo para uma jornada de trabalho de 10 horas e uma semana de trabalho de 40 horas.
• Contaminação.Além de serem potencialmente tóxicos para os seres humanos, os fluidos hidráulicos podem ser prejudiciais ao meio ambiente. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), por exemplo, inclui fluidos hidráulicos em sua lista de óleos que exigem manuseio especial.
• Risco de escorregar e cair.Há muitos casos relatados de trabalhadores que se feriram ao escorregar em poças de fluido vazado ou ao cair enquanto subiam em suas máquinas com óleo nas mãos ou nos sapatos.
• LimparDerramamentos em ambientes internos também podem estar sujeitos a regulamentações locais ou exigir investimentos adicionais em substâncias absorventes ou outros serviços de limpeza.
• Combustibilidade.Os fluidos hidráulicos à base de petróleo são menos inflamáveis ​​do que os combustíveis destilados médios derivados do petróleo, como o querosene de aviação, o querosene de aviação ou o diesel. No entanto, podem representar um risco de incêndio se forem pulverizados, como pode acontecer quando vazamentos de alta pressão transformam o fluido em aerossol.

Como os fluidos hidráulicos se degradam e perdem a eficácia com o tempo, precisam ser substituídos regularmente, o que resulta em custos adicionais para manter um estoque de óleo e filtros novos. Normalmente, são necessários recursos adicionais do departamento de manutenção para coordenar a verificação dos filtros e da integridade do óleo, a fim de determinar o momento ideal para a troca dos fluidos. A negligência em qualquer uma dessas etapas aumenta o risco do uso de fluidos hidráulicos.

A escolha segura

Apesar das desvantagens descritas acima, os projetos hidráulicos foram implementados por serem a melhor alternativa para acionamentos de alta potência e ciclos de trabalho. Tradicionalmente, as aplicações hidráulicas são conhecidas por suportar forças e cargas maiores com menor investimento inicial. Com o avanço dos atuadores eletromecânicos em termos de capacidade de lidar com cargas mais pesadas, sincronização de atuadores e implementação simplificada — tudo isso sem fluidos hidráulicos ou tubulações complexas —, eles oferecem desempenho comparável ou superior aos sistemas hidráulicos.

Vamos comparar o funcionamento de atuadores elétricos e cilindros hidráulicos. Os atuadores eletromecânicos incorporam toda a funcionalidade operacional na própria carcaça do atuador, que conecta uma unidade de controle eletrônico (ECU) com apenas alguns fios. Essa capacidade é viabilizada por microprocessadores integrados que podem ser programados para reportar a posição, fornecer feedback de diagnóstico que melhora o desempenho e lidar com funções complexas, como a sincronização de múltiplos atuadores. Além de eliminar os riscos diretamente relacionados ao uso de fluidos, os atuadores eletromecânicos oferecem os seguintes benefícios de segurança para a planta:

• Ao permitir que os operadores aumentem ou diminuam a velocidade, sigam um perfil de movimento consistente ou mantenham uma posição, os atuadores eletromecânicos oferecem a eles o máximo controle sobre a carga.
• Os invólucros compactos são mais fáceis de vedar, eliminando assim os riscos de contaminação.
• Menos peças móveis significam menos desgaste e menor risco de falhas.
• A implementação e a operação do monitoramento de desempenho são muito mais fáceis, pois a maior parte é realizada por software, em vez de sistemas externos.
• Os atuadores eletrônicos podem receber comandos e, em troca, fornecer dados relacionados à segurança, como carga ou temperatura.
• As operações podem ser interrompidas facilmente em caso de incidente.
• Os sistemas eletrônicos podem ser desativados manualmente, se necessário.
• O funcionamento é silencioso, eliminando o risco de danos auditivos para aqueles que estão constantemente expostos a ele.

Com a crescente atenção à segurança no local de trabalho por parte dos órgãos reguladores governamentais e do público em geral, esse aspecto tornou-se uma consideração importante no desenvolvimento de soluções sustentáveis ​​para controle de movimento. Os atuadores eletromecânicos resolvem algumas das desvantagens de segurança dos sistemas baseados em cilindros hidráulicos. Aliando isso à sua facilidade de operação e manutenção, eles se tornam a opção ideal para suas necessidades de atuadores no futuro.