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O que é resistência de flambagem de cilindros hidráulicos?
Devido à natureza de sua função, cilindros hidráulicos estão suscetíveis ao fenômeno de flambagem. Entenda o que é, como funciona e como lidar com essa questão.
Uma palavra-chave em sistemas hidráulicos é pressão. Afinal, o funcionamento de aplicações desse tipo está diretamente relacionado à pressão que o fluido exerce sobre os pistões e que, assim, é convertida em força pelo movimento dos cilindros. Essa força imensa é transmitida pelas hastes do pistão, que podem sofrer com o fenômeno chamado flambagem.
Para evitar falhas e minimizar os riscos decorrentes deste fenômeno em sistemas hidráulicos, é preciso compreender o que é flambagem, como funciona a resistência em cilindros hidráulicos e o que deve ser feito para testar e aprimorar os componentes da aplicação. Este é o tema do artigo de hoje.
O que é flambagem? Como funciona a resistência à flambagem em cilindros hidráulicos?
Também conhecida como “encurvadura”, a flambagem é um fenômeno que não se restringe ao ambiente industrial ou a sistemas hidráulicos. Na verdade, a flambagem é considerada um tipo de instabilidade elástica, presente em diferentes contextos. Ela ocorre em peças esbeltas (isto é, aquelas em que a área de seção transversal é pequena em relação ao seu comprimento total), quando são submetidas a um esforço de compressão axial. A peça sofre flexão transversalmente e pode perder sua estabilidade.
Em cilindros hidráulicos, a flambagem está associada à tensão de compressão ou de tração da haste. Se ao invés de forças axiais e uniformemente distribuídas, o cilindro receber uma carga lateral, a tensão excessiva pode causar falhas críticas. Para lidar com essa questão, a resistência à flambagem em cilindros hidráulicos é uma preocupação que vem desde a etapa de desenvolvimento destes componentes.
Além de evitar cargas indevidas, a própria estrutura dos cilindros é desenvolvida para atenuar os riscos de flambagem, por meio do material de sua construção, o tamanho de suas hastes (que devem ser projetadas para que a tensão axial não ultrapasse os níveis que geram flambagem), o acabamento da superfície etc.
Testes e melhorias na força de flambagem e na resistência à fadiga
Diante da repetição de tensões sobre os cilindros, surge outro fenômeno chamado fadiga. De forma resumida, a fadiga é um processo de dano a partir do qual pequenas rachaduras surgem e se desenvolvem no aço na haste.
Para evitar isso, os cilindros são testados à exaustão para a definição exata de quantos ciclos o componente consegue exercer na pressão adequada antes de apresentar indícios de fadiga. Assim, é possível atenuar os riscos simplesmente monitorando o período de uso dos cilindros e os dados de pressão aplicados sobre eles no decorrer da operação. Outra abordagem para gerar mais segurança contra a flambagem é aumentando a resistência do aço em uma haste de pistão ao escoamento dos fluidos.
Para encerrar, o combate à flambagem em cilindros hidráulicos pode ser feito por meio da utilização de componentes de qualidade, devidamente testados; pelo monitoramento dos ciclos de uso e níveis de pressão aplicados no sistema; e pela promoção de maior resistência ao escoamento nos pistões.
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