Os projetistas de máquinas de movimento linear estão cada vez mais especificando atuadores eletromecânicos por serem mais limpos, fáceis de controlar e exigirem menos manutenção do que os cilindros hidráulicos. No entanto, muitas vezes ignorados são os muitos benefícios intrínsecos de segurança que o uso de soluções eletromecânicas proporciona. Estes decorrem da eliminação da necessidade de fluido hidráulico e da implementação de uma solução de manuseio de carga totalmente elétrica.

Riscos de segurança do controle de movimento baseado em cilindro hidráulico

Engenheiros de projeto especificam cilindros hidráulicos para sua operação de alta resistência e alto ciclo, mas para isso é necessário um complexo sistema externo de mangueiras, conectores, filtros, interruptores, válvulas e bombas. Mesmo um sistema hidráulico pequeno (2.000 a 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.

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 operações de rotina, mas, à medida que esses componentes se desgastam e falham, o risco de perigo aumenta. A proximidade com tubulações hidráulicas pode resultar em queimaduras, hematomas, cortes ou abrasões.
• Risco de exposição.A Agência dos Estados Unidos para o Registro de Substâncias Tóxicas e Doenças relata que alguns tipos de fluidos hidráulicos podem irritar a pele ou os olhos e que a ingestão de certos tipos pode causar pneumonia, sangramento 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 fluidos hidráulicos. O Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) recomenda um limite de exposição de 350 mg/m³de 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 escorregamento e queda.Há muitos casos relatados de trabalhadores que se machucaram ao escorregar em poças de fluido vazado ou ao cair ao subir em suas máquinas com óleo nas mãos ou nos sapatos.
• Limpar. Derramamentos internos também podem estar sujeitos à regulamentação local ou exigir investimento adicional em substâncias absorventes ou outros serviços de limpeza.
• Combustibilidade.Fluidos hidráulicos à base de petróleo são menos inflamáveis ​​do que combustíveis destilados médios de petróleo, como querosene de aviação, querosene ou óleo diesel. No entanto, podem representar risco de incêndio se pulverizados, como pode ocorrer quando vazamentos de alta pressão convertem o fluido para o estado de aerossol.

Como os fluidos hidráulicos se degradam e perdem eficácia com o tempo, eles 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 quando trocar os fluidos. A negligência em qualquer uma dessas iniciativas aumenta o risco do uso de fluidos hidráulicos.

A Escolha Segura

Apesar de desvantagens como as descritas acima, projetos hidráulicos foram implementados por serem a melhor alternativa para acionamentos pesados ​​de alto ciclo. As aplicações hidráulicas são tradicionalmente conhecidas por lidar com forças e cargas mais pesadas em aplicações com menor investimento inicial. À medida que os atuadores eletromecânicos avançaram em suas capacidades para lidar com cargas mais pesadas, sincronização de atuadores e implementação simples — tudo sem fluidos hidráulicos ou encanamentos complexos —, eles oferecem desempenho comparável ou superior ao dos sistemas hidráulicos.

Vamos comparar o funcionamento de atuadores elétricos e cilindros hidráulicos. Os atuadores eletromecânicos incorporam todas as funcionalidades operacionais na própria carcaça do atuador, que conecta uma unidade de controle eletrônico (ECU) com apenas alguns fios. Microprocessadores integrados permitem esse recurso, podendo ser programados para informar 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 à segurança da planta:

• Ao permitir que os operadores aumentem a velocidade, diminuam a velocidade, sigam um perfil de movimento consistente ou mantenham uma posição, os atuadores eletromecânicos oferecem a eles controle máximo sobre a carga.
• 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 operação do monitoramento de desempenho é muito mais fácil porque a maior parte é realizada com software e não com sistemas externos.
• Atuadores eletrônicos podem aceitar comandos e, em troca, fornecer dados relacionados à segurança, como carga ou temperatura.
• As operações podem ser encerradas facilmente em caso de incidente.
• Os sistemas eletrônicos podem ser substituídos manualmente, se necessário.
• A operação é silenciosa, eliminando o perigo de deficiência auditiva para aqueles que estão constantemente expostos a ela.

À medida que a atenção à segurança no local de trabalho cresce entre órgãos reguladores governamentais e o público em geral, ela se tornou uma consideração importante ao projetar uma solução de controle de movimento sustentável. Atuadores eletromecânicos solucionam algumas das desvantagens de segurança dos sistemas baseados em cilindros hidráulicos. Combine isso com sua facilidade de operação e manutenção e você terá uma opção ideal para suas necessidades de atuadores no futuro.