Peña Bombas Hidraulicas

Inovações nos sistemas de acionamento para Pavimentadoras de Asfalto e Rolos Compactadores

1 – Indrodução

Inovações técnicas nos sistemas de acionamento para Pavimentadoras de Asfalto e Rolos Compactadores – o que há por trás deste título? Baseado no exemplo de um rolo compactador, olhamos para o acionamento de tração e vibração. A Bosch Rexroth tem correspondido com diversas inovações nesta área as quais, embora não revolucionárias, ainda assim tem melhorado a operação destes equipamentos de uma maneira simples.

2 – Sistemas de acionamento para rolos tandem com rolo dividido

Trabalhando em parceria com os fabricantes de redutores e unidades de pistões axiais, a Bosch Rexroth desenvolveu um novo conceito de acionamento para rolos tandem com rolo dividido. Até agora, motores de pistões radiais com acionamento direto eram virtualmente os únicos tipos usados para esta aplicação. Um sistema antipatinação era realizado com uma configuração apropriada do motor hidráulico em conjunto com um divisor de fluxo. Para explorar esta área, com todas as vantagens das unidades de pistões radiais combinadas com redutores, era necessário desenvolver um redutor que permitisse a instalação dos acionamentos de tração e vibração, separadamente para cada lado. Com esta disposição dos componentes, o sistema de controle anti-patinação é realizado da seguinte maneira. Um sensor de rotação informa a rotação do tambor à unidade de controle e os valores são comparados. Se for detectada a patinação do tambor, a unidade de controle ativa válvulas proporcionais que operam o freio dinâmico (de múltiplos discos) do redutor. As vantagens para o cliente, com este sistema motor hidráulico/redutor:

Melhor eficiência
Maior vida útil
Controle anti-patinação
Maior força trativa se comparada com os convencionais motores de pistões radiais, porque nenhuma força adicional atua nos motores hidráulicos
Menos tubulação que um motor de pistão radial com divisora de fluxo
Dispensa o uso de divisora de fluxo

2.1 Sistema eletrônico para rolo tandem com rolo dividido

A recentemente desenvolvida unidade de controle RC6-9 ou RC12-18 com software standard é utilizada para controlar as bombas de acionamento da tração e da vibração. Todas as outras funções tais como sistema de arrefecimento, ar condicionado ou controles da cabine, podem ser programados ou pelo cliente utilizando o Bodas, ou pela Bosch Rexroth.

2.2 Modificação da bomba de vibração para montagem no PTO no motor diesel

No caso de rolos tandem, não importa se dois ou quatro tambores são usados, a principal hipótese é que o motor diesel e as bombas montadas não deve exceder a largura máxima permitida. Por esta razão não foi possível usar duas bombas de vibração independentemente controláveis, com metade do deslocamento volumétrico, ao invés de uma única bomba com válvula de vibração. Uma modificação na carcaça da bomba de deslocamento variável A10VG, com volume nominal de 18 ou 28 cm³, torna possível agora a montagem direta da bomba no PTO do motor diesel. Como resultado, a bomba da tração e da vibração podem ser utilizadas na testada e aprovada configuração compacta, com a bomba de vibração na tomada de força. As vantagens deste arranjo são claras:

Não há necessidade da válvula de vibração
Motores de vibração com metade do deslocamento
Maior desempenho de compactação graças às frequências idênticas ou independentemente controláveis
Prevenir frequências de batida não desejadas, devido à vibração

2.3 Redutores para rolos tandem com tambor dividido

Rolos tandem com tambor dividido produzem exigências particulares no redutor de tração. Com estes sistemas de acionamento, tanto tração como vibração deve ser montados do mesmo lado. A solução anterior era ter um monte de pistões radiais com eixo oco passante para acionamento da vibração. Desenvolvemos um redutor planetário especialmente para esta aplicação, o qual também permite a possibilidade de eixo passante para a vibração. Este novo redutor basicamente consiste de um estágio planetário no lado de saída e um estágio de engrenagem de dentes retos no lado de acionamento. Deste modo o motor de tração pode ser coaxialmente balanceado e o motor de vibração pode ser coaxialmente instalado. É feito uma abertura na engrenagem do lado do acionamento e na roda solar do estágio planetário, através do qual o eixo é conduzido ao dispositivo de vibração. O redutor da tração tem rolamentos de rolos robustos, que suportam o peso da máquina, como um rolamento de roda. A unidade de acionamento é projetada para ser montada diretamente no tambor e é associada à estrutura da máquina por meio de elementos de borracha. No desenvolvimento deste redutor de tração, a prioridade principal foi manter todo o acionamento o mais curto possível. Os motores de pistões axiais A2FM são usados como tração e vibração, mas os motores A10FM ou A4FM podem também ser instalados para a vibração, dependendo das exigências do cliente. O sensor de rotação e o freio de discos múltiplos são incorporados neste redutor como parte do sistema de controle anti-patinação. O freio, projetado para operação dinâmica, pode também ser utilizado como freio de estacionamento. O redutor GFT 7G em relação a um A2FM23 oferecem um torque de saída de 5000 Nm a uma pressão máxima de 400 bar. Isto é equivalente ao motor de pistões radiais com 802 cm³, o qual é utilizado em rolos tandem entre 7 e 9 ton. Outros tamanhos de redutores estão planejados para rolos compactadores com categorias de peso mais altas.

3 – Sistema anti-patinação para rolos tandem

Um novo desenvolvimento da Bosch Rexroth, a A30VG28, torna possível agora ofertar um controle anti-patinação para rolos tandem na categoria de peso entre 3 e 4 ton. Basicamente, o deslocamento volumétrico de um grupo rotativo de uma bomba de pistões axiais é dividida pela metade, de forma que o mesmo número de pistões é utilizado para cada vazão em alta pressão. A bomba é controlada por uma unidade de controle que garante que os fluxos de óleo são quase idênticos e portanto ideais para acionar dois tambores sincronizadamente. A patinação de um tambor é evitada pela equalização de vazão se, por exemplo, o rolo tiver que subir uma rampa para ser transportado por um caminhão.

4 – Acionamentos para pavimentadoras

4.1 Acionamentos extremamente compactos para pavimentadoras

No projeto de pavimentadoras sobre esteira, o objetivo do projeto da esteira das pavimentadoras é acomodar a esteira o quanto possível dentro da máquina, de tal forma que a largura máxima não seja ultrapassada. Consequentemente apenas uma largura limitada está disponível para o redutor da esteira. Por isso, a Bosch Rexroth projetou 2 tamanhos de redutores com um comprimento total muito curto. O novo redutor GFT 24 T3 e GFT 36 T3, usados em conjunto com motores A6VE do tipo plug-in, torna desnecessário o uso de redutores especiais, no caso de pavimentadoras compactas com largura de 2,5m. Esta é uma solução econômica, baseada em componentes standard e que otimizam o projeto geral da máquina.

4.2 Redutor de dupla velocidade para pavimentadoras

A Bosch Rexroth desenvolveu um redutor de dupla velocidade para pavimentar dobras sobre rodas e sobre esteiras de borracha, as quais são projetadas para alcançar altas velocidades de locomoção. Esta unidade de acionamento usada em conjunto com um motor de deslocamento variável A6VE, garante uma velocidade de trabalho muito baixa, com boas propriedades e alta velocidade no modo rápido. Ela envolve uma engrenagem planetária de 3 estágios, por meio da qual é possível mudar a engrenagem para operação rápida. O processo de mudança da engrenagem é sempre tranquilo, sem se importar com a posição da roda dentada. Se as placas múltiplas estão despressurizadas, elas agem como freio de estacionamento. Graças a gama de variação alta, com relação de transmissão de 40,5 a 279,5, quando usadas em conjunto com motores A6VE55 ou A6VE80, é possível alcançar velocidades de 20 km/h com pavimentadoras sobre rodas.

5 – Prospectos

Para alcançar operações mais simples com maior desempenho e produção mais barata para rolos compactadores e pavimentadoras de asfalto no futuro, será essencial explorar novos caminhos. Para a Bosch Rexroth é uma questão de encontrar as necessidades do mercado. Por um lado isso significa oferecer suporte flexível ao cliente e fornecer os melhores componentes possíveis para suas aplicações; do outro lado significa desenvolvimento completo de unidades de acionamento e nos oferecemos ao fabricante de máquinas como um fornecedor de sistemas. Claramente é necessário ser capaz de oferecer um sistema completo, particularmente onde a eletrônica está envolvida. É muito importante ter um conhecimento preciso de todos os componentes e como eles interagem com os outros. Também, se problemas surgem no estágio de protótipos ou na produção em série, o assunto se torna mais fácil se a pessoa puder lidar com uma única pessoa de contato. A Bosch Rexroth visa manter a atualização e ser um confiante parceiro para os fabricantes de máquinas de construção de estradas. No futuro continuaremos sendo líderes do fornecimento de sistemas de acionamento hidrostático – o único que segue as tendências.