Os projetistas de máquinas de movimento linear estão cada vez mais especificando atuadores eletromecânicos porque são mais limpos, mais fáceis de controlar e exigem menos manutenção que os cilindros hidráulicos. Muitas vezes esquecidos, no entanto, são os muitos benefícios intrínsecos de segurança que acompanham o uso de soluções eletromecânicas. Eles resultam 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

Os engenheiros de projeto especificam os cilindros hidráulicos para sua operação de alta resistência e alto ciclo, mas para conseguir isso é necessário um intrincado sistema externo 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 algumas podem ser pressurizadas até 10.000 psi e aquecidas a 180°F.

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

• Trauma físico. Sistemas de alta temperatura e alta pressão apresentam riscos potenciais mesmo em operações rotineiras, mas à medida que esses componentes e desgastes falham, o risco de perigo aumenta. A proximidade de linhas hidráulicas pode resultar potencialmente em queimaduras, hematomas, cortes ou abrasões nas linhas hidráulicas.
• Risco de exposição.A Agência dos EUA para Substâncias Tóxicas e Registro de 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 respiração de ar com altos níveis de fluidos hidráulicos não são conhecidos, 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 requerem manuseio especial.
• Risco de escorregamento e queda.Há muitos casos relatados de trabalhadores que ficaram feridos 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 a regulamentação local ou exigir investimento adicional 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 de petróleo, como combustível de aviação, querosene ou óleo diesel. Estes podem, no entanto, representar um risco de incêndio se pulverizados, como pode acontecer quando fugas de alta pressão convertem o fluido num estado de aerossol.

Como os fluidos hidráulicos se degradam e perdem eficácia com o tempo, eles devem 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 para determinar quando trocar os fluidos. A negligência em qualquer um desses esforços aumenta o risco de uso de fluidos hidráulicos.

A escolha segura

Apesar de desvantagens como as descritas acima, os projetos hidráulicos foram implementados porque eram a melhor alternativa para atuação pesada e de alto ciclo. As aplicações hidráulicas são tradicionalmente conhecidas por lidar com forças e cargas mais pesadas em aplicações com menor investimento inicial. Como os atuadores eletromecânicos têm recursos avançados para lidar com cargas mais pesadas, sincronização do atuador e implementação simples – tudo sem fluidos hidráulicos ou encanamentos complexos – eles oferecem desempenho comparável ou melhor que os 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. Habilitando esse recurso estão microprocessadores integrados que podem ser programados para relatar a posição, fornecer feedback de diagnóstico que melhora o desempenho e lidar com funções complexas, como a sincronização de vários atuadores. Além de eliminar os perigos relacionados diretamente ao uso de fluidos, os atuadores eletromecânicos proporcionam os seguintes benefícios de 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 proporcionam o máximo controle sobre a carga.
• As caixas compactas são mais fáceis de vedar, eliminando assim os riscos de contaminação.
• Menos peças móveis significam menos desgaste e menor risco de falha.
• A implementação e operação do monitoramento de desempenho são muito mais fáceis porque a maior parte é realizada com software e não com sistemas externos.
• Os 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 quem está constantemente exposto a ela.

À medida que a atenção à segurança no local de trabalho cresce entre os reguladores governamentais e o público em geral, esta tornou-se uma consideração importante ao projetar uma solução de controle de movimento verde. Os atuadores eletromecânicos abordam algumas das desvantagens de segurança dos sistemas baseados em cilindros hidráulicos. Combine isso com a facilidade de operação e manutenção e você terá uma opção ideal para as necessidades futuras de seu atuador.