Sistematização do projeto preliminar de circuitos hidrálicos com controle de posição

Abstract

Este trabalho trata da sistematização do dimensionamento e análise de componentes hidráulicos em circuitos previamente concebidos, estabelecendo-se formalmente as ações do projetista e a base do conhecimento necessária à realização desta tarefa. Propõe-se uma metodologia voltada à integração das equipes de projeto, fundamentada nos conceitos de engenharia de produto, projeto de sistemas automáticos, modelagem dinâmica de sistemas hidráulicos e teoria de controle, cujo objetivo é unificar as informações e proporcionar ao projetista maior segurança na seleção de componentes. Tal metodologia está alicerçada em estudos de casos reais e envolve análise estática e dinâmica do comportamento de circuitos hidráulicos. Define-se um conjunto de tarefas para a fase de projeto preliminar incluindo modelagem, aquisição de dados de catálogos, simulação e análise dos resultados. Neste contexto, aplica-se a metodologia proposta para a análise de dois circuitos hidráulicos de controle de posição de servomotores (cilindros hidráulicos) que compõem o sistema de controle de velocidade de turbinas em centrais hidrelétricas. No primeiro caso modela-se detalhadamente um circuito composto por válvula direcional proporcional e válvula distribuidora empregado em uma turbina Francis. No segundo, faz-se a análise fundamentada em condições operacionais reais obtidas em campo para um circuito de válvula direcional proporcional, válvula distribuidora e servomotor, utilizado neste caso em uma turbina Kaplan. Com os resultados obtidos, alcança-se um melhor conhecimento do circuito de controle de posição antes da construção e partida dos equipamentos.