Um solenóide push-pull à prova d'água é utilizado em diversas indústrias onde é necessário um movimento linear confiável em condições ambientais úmidas ou adversas.
Na automação industrial, são utilizados para controlar portões, fechaduras, válvulas, trincos e sistemas de triagem. Em estações de tratamento de água, os solenoides à prova d'água são usados para regular e monitorar o fluxo de água. Em máquinas agrícolas, são utilizados para controlar sistemas de irrigação, fertilizantes ou outras ferramentas agrícolas automatizadas quando estas podem ficar expostas à chuva e à umidade.
Solenoides de ação push-pull à prova d'água são usados em dispositivos de segurança para proteger entradas, fechaduras elétricas e cancelas. Também são utilizados em aplicações marítimas para regular escotilhas, fechaduras ou dispositivos de navegação, devido às suas propriedades de resistência à água.
São utilizados em máquinas de venda automática, quiosques automatizados e sistemas de emissão de bilhetes para controlar dispositivos de dispensação ou travamento. Solenoides à prova d'água podem ser usados em dispositivos médicos e de laboratório que necessitam de operação confiável em ambientes estéreis e úmidos.
Eles são utilizados em sistemas de transporte, sistemas de energia alternativa e outros dispositivos eletrônicos externos devido à sua confiabilidade e durabilidade. Os solenoides à prova d'água podem proporcionar um controle de movimento preciso em qualquer condição, o que os torna um componente valioso em aplicações industriais modernas.
Quais são os desafios do projeto de solenóides push-pull à prova d'água?
Projetar um solenóide de tração e compressão à prova d'água é MUITO mais desafiador do que projetar um solenóide comum. Isso porque tal solenóide não só deve ser capaz de gerar movimento de tração e compressão de forma confiável, como também precisa ter excelentes vedações à prova d'água.
1. O desafio da vedação com êmbolo móvel
O principal desafio de um solenóide push-pull é o projeto de seu êmbolo.
Um solenóide de tração e compressão possui um êmbolo que deve se mover dentro da carcaça do solenóide. E peças móveis são sempre uma via potencial de entrada para líquidos.
Possíveis problemas são:
- Vazamento de água pela abertura do êmbolo
- Atrito resultante da operação repetida da vedação
- Atrito da vedação à prova d'água
- Diminuição da velocidade e da força devido ao alto atrito
As soluções de engenharia incluem:
O-rings
Vedações do eixo
A questão é: uma melhor vedação significa mais atrito e, portanto, uma menor força de atuação.
2. Equilíbrio delicado entre vedação e força de saída
Um solenóide de tração e compressão produz uma força magnética que reduz o espaço de ar entre o êmbolo do solenóide e o núcleo de ferro.
Ao projetar solenoides de tração e compressão à prova d'água, os seguintes aspectos devem ser considerados:
- As vedações adicionais ocupam algum espaço.
- São necessários espaços de ar maiores.
- O atrito das vedações se opõe à força da ação.
Assim
- A força de tração diminui
- A força de empuxo diminui
- A reação diminui.
Essas perdas precisam ser compensadas durante a fase de projeto.
3. Proteção de serpentinas impermeáveis
A bobina de um solenóide eletromagnético é um elemento altamente sensível à umidade.
E se entrar água:
- O isolamento se deteriora.
- Alterações na resistência elétrica
- A bobina pode entrar em curto-circuito e queimar.
As medidas de proteção de engenharia incluem:
Revestimento de epóxi
- Impregnação de resina a vácuo
- Bobinas impermeáveis
- Conjuntos de bobinas totalmente à prova d'água
O segredo é: garantir uma boa dissipação de calor e vedar tudo hermeticamente.
4. Entrada de cabos à prova d'água
Outra possível fonte de vazamentos é a entrada de um fio.
Os problemas são:
- A água pode entrar por frestas nos cabos.
- Danos causados pela flexão do cabo
- Degradação da vedação do cabo ao longo do tempo
As soluções são:
- Utilização de prensa-cabos (à prova d'água)
- Saídas de cabos e fios sobremoldados
- Fios revestidos com epóxi
- Utilização de conectores IP67
A grande maioria das falhas em solenoides à prova d'água se deve à vedação inadequada da entrada do cabo.
5. Problemas de dissipação de calor
Um solenoide comum pode resfriar-se utilizando a transferência de calor através de seu corpo.
No entanto, no caso de um solenóide push-pull à prova d'água:
- As vedações impedem a circulação de ar.
- Os materiais de envasamento impedem a dissipação de calor.
- Como todo o conjunto é encapsulado, não consegue dissipar o calor adequadamente.
Os resultados são:
- Temperatura mais alta da bobina
- Ciclo de trabalho reduzido
- Eficiência reduzida
- Vida útil reduzida
Os engenheiros devem levar em consideração o seguinte:
- Requisitos de potência da bobina
- Tamanho do fio
- Materiais utilizados na construção
- Métodos de dissipação de calor
-
Resistência à Corrosão
O solenóide à prova d'água é resistente à corrosão; no entanto, ser resistente à corrosão não implica automaticamente ser à prova d'água.
Esses solenoides funcionam ao ar livre, onde pode haver
- Água da chuva
- Maresia
- Substancias químicas
- Umidade
Para resistir à corrosão, os solenoides devem conter materiais que:
- Êmbolos de aço inoxidável
- Niquelagem de peças de aço
- Galvanização
- revestimento em pó
A escolha dos materiais influencia o preço final do produto.
-
Operação mais suave
Um solenóide de empurrar e puxar requer:
Diferente dos solenoides de tração simples:
- Alinhamento correto do êmbolo
- Sistema de orientação de baixo atrito
- Molas de retorno que fornecem força perpétua
- Movimento sem reação negativa
As vedações de um solenóide à prova d'água podem causar:
- pressão lateral
- Mais fricção
- Desgaste inconsistente
Resultado:
- Confeção
- Diminuição do AVC
- Forças inconsistentes
- Avaria precoce
-
Obtenção de Classificações de Propriedade Intelectual Mais Elevadas
Quanto maior a classe IP, mais difícil é projetar um solenóide push-pull à prova d'água.
| Classificação IP |
Dificuldade |
| IP54 |
Baixo |
| IP65 |
Suporte: |
| IP66 |
Médio-Alto |
| IP67 |
Alto |
| IP68 |
Muito alto |
