Uma bancada de ensaio hidráulica utilizada numa oficina de reparação e outra utilizada para ensaios de produção podem desempenhar muitas das mesmas funções básicas, tais como ensaios de pressão, ensaios de estanqueidade e ciclos funcionais. No entanto, a forma como estas bancadas de ensaio estão configuradas pode ser muito diferente.
As oficinas de reparação necessitam, normalmente, de flexibilidade, uma vez que lidam com cilindros, bombas ou válvulas de diferentes fabricantes e com dimensões variadas. Os ambientes de produção, por outro lado, testam normalmente tipos de produtos repetidos e dão maior ênfase ao tempo de ciclo, à automatização, à consistência dos dados e à rastreabilidade.
A escolha da bancada de ensaio hidráulica adequada depende, portanto, não só da pressão ou do caudal máximos, mas também de o que está a ser testado, com que frequência é testado e como os resultados devem ser registados.
Por que razão os testes de reparação e de produção requerem bancos de ensaio hidráulicos diferentes
A principal diferença reside no objetivo dos testes.
Uma oficina de reparação tem de responder a uma questão prática: O componente hidráulico reparado foi restaurado para um estado de funcionamento aceitável? A bancada de ensaio deve, por conseguinte, poder adaptar-se a diferentes tamanhos de componentes, configurações de montagem e requisitos de ensaio.
Um fabricante que realiza ensaios de produção tem um objetivo diferente. A questão é normalmente: Todos os produtos acabados cumprem a mesma norma de ensaio definida antes do envio? Isto exige repetibilidade, procedimentos normalizados e registos de ensaios fiáveis.
Uma vez que os objetivos são diferentes, o design ideal do dispositivo de fixação, o nível de automatização, o software e as funções de geração de relatórios também podem variar.
Requisitos relativos às bancadas de ensaio hidráulico para oficinas de reparação
As oficinas de reparação testam frequentemente uma grande variedade de cilindros hidráulicos, bombas, válvulas ou outros componentes. Um cilindro pode ser relativamente pequeno, enquanto o seguinte pode ter um curso, uma configuração de orifícios ou um tipo de montagem diferentes.
Por este motivo, a flexibilidade do dispositivo de fixação é normalmente um dos requisitos mais importantes. Suportes ajustáveis, adaptadores intercambiáveis, ligações flexíveis por mangueira e múltiplas opções de montagem podem facilitar o teste de diferentes componentes reparados sem ter de modificar repetidamente a máquina.
O funcionamento manual ou semiautomático também pode ser adequado para muitas oficinas de reparação. O técnico precisa frequentemente de observar atentamente o componente reparado, ajustar a sequência de testes de acordo com o tipo de componente e reagir a comportamentos inesperados durante os testes.
Os ensaios habituais podem incluir ciclos de baixa pressão, verificações funcionais, ensaios de pressão de serviço, manutenção da pressão e avaliação de fugas internas ou externas. A sequência exata pode variar de um trabalho de reparação para outro.
As oficinas de reparação podem continuar a exigir relatórios de ensaio, especialmente quando os clientes solicitam provas de que um cilindro ou uma bomba reparados foram aprovados nos ensaios. No entanto, o sistema de elaboração de relatórios tem, normalmente, de permanecer flexível, uma vez que os produtos submetidos a ensaio nem sempre são idênticos.
Requisitos da bancada de ensaios hidráulicos para ensaios de produção
Os testes de produção envolvem, normalmente, um maior número de repetições.
Um fabricante de cilindros hidráulicos, por exemplo, pode testar dezenas ou centenas de cilindros da mesma família de produtos. Nesta situação, ajustar manualmente cada parâmetro de teste pode reduzir a eficiência e criar inconsistências entre os operadores.
Uma bancada de ensaio hidráulica controlada por PLC permite automatizar sequências predefinidas, tais como ciclos, aumento de pressão, manutenção da pressão e avaliação de fugas. Os parâmetros de ensaio podem ser guardados como receitas, para que os operadores possam selecionar o programa adequado para cada modelo de cilindro.
A automatização também melhora a consistência. É possível aplicar a mesma curva de pressão, o mesmo tempo de manutenção e os mesmos critérios de aceitação a todos os produtos do lote.
O registo de dados torna-se mais importante à medida que o volume de produção aumenta. Os valores de pressão, temperatura e fugas, bem como a duração do teste, podem ter de ser associados a um número de série, número de trabalho ou número de lote. O software pode então gerar um resultado padronizado ou uma decisão de APROVADO/REPROVADO.
Este tipo de rastreabilidade é particularmente útil quando os resultados dos testes têm de ser analisados posteriormente para efeitos de controlo de qualidade, documentação do cliente ou investigação de garantia.
Oficina de reparação vs. Banco de ensaio hidráulico de produção
As diferenças mais importantes podem ser resumidas da seguinte forma:
| Fator de conceção | Oficina de reparação | Testes de produção |
|---|---|---|
| Objetivo principal | Verificar o estado do componente reparado | Verifique todos os produtos acabados de forma consistente |
| Variedade de produtos | Normalmente elevado | Normalmente mais baixo e mais repetitivo |
| Calendário | Flexível e ajustável | Padronizados ou específicos do produto |
| Sequência de testes | Varia frequentemente consoante o cargo | Normalmente predefinido |
| Automação | O modo manual ou semiautomático é, muitas vezes, suficiente | PLC / testes automáticos: maior valor |
| Frequência dos testes | Variável | Elevado e repetitivo |
| Registo de dados | Básico ou específico da função | Pormenorizado e normalizado |
| Relatórios de ensaio | Comprovativos de reparação/manutenção | Registo da qualidade da produção |
| Rastreabilidade | Útil, mas nem sempre essencial | Frequentemente importante |
| Prioridade principal | Flexibilidade | Consistência e produtividade |
Nenhuma das configurações é, por si só, melhor. O ambiente de teste adequado depende do fluxo de trabalho concreto do utilizador.
Uma oficina de reparação que trabalhe com cilindros de vários tamanhos diferentes poderá tirar maior partido de dispositivos de fixação ajustáveis e de controlos flexíveis do que de uma sequência de testes fixa e altamente automatizada. Um fabricante que teste repetidamente uma determinada família de cilindros poderá beneficiar muito mais da automatização, de dispositivos de fixação padronizados e da geração automática de relatórios.
Qual é o nível de automatização necessário para a bancada de ensaios hidráulicos?
O nível de automatização é uma das decisões mais importantes na configuração de um banco de ensaio hidráulico.
Um sistema manual permite ao operador controlar diretamente as válvulas, a pressão e as etapas de teste. Esta opção pode ser adequada para trabalhos de reparação de baixo volume, em que cada teste pode ser ligeiramente diferente.
Um sistema semiautomático pode automatizar o controlo da pressão ou a aquisição de dados, permitindo, ao mesmo tempo, que o operador determine a sequência global. Isto proporciona um equilíbrio útil entre flexibilidade e repetibilidade.
Uma bancada de ensaio totalmente controlada por PLC é mais adequada nos casos em que os mesmos procedimentos são repetidos com frequência. O operador pode introduzir ou digitalizar as informações do produto, selecionar um programa de ensaio guardado e deixar que a máquina execute a sequência predefinida.
No entanto, a automatização deve ser escolhida de acordo com as necessidades reais de produção. Introduzir sistemas de automatização complexos numa oficina que apenas testa alguns componentes diferentes por semana pode aumentar os custos sem proporcionar benefícios operacionais significativos.
O mesmo princípio aplica-se também no sentido inverso. Um fabricante de grande volume que dependa fortemente de operações manuais pode enfrentar tempos de ciclo mais longos e uma maior variação entre os resultados dos testes.
Que características da bancada de ensaio são importantes em ambas as aplicações?
Embora os testes de reparação e de produção tenham prioridades diferentes, vários requisitos continuam a ser importantes em ambos os contextos.
A bancada de ensaio deve fornecer pressão e caudal suficientes para os componentes a testar. Um sistema com pressão adequada, mas caudal insuficiente, pode fazer com que os cilindros de grande dimensão realizem os ciclos demasiado lentamente, enquanto um sistema de alto caudal sem a pressão necessária não consegue realizar o ensaio de resistência necessário.
A capacidade mecânica também é importante. No caso dos cilindros hidráulicos, a área de ensaio deve ter capacidade para acomodar o diâmetro interno, o diâmetro externo, o curso, o comprimento na posição fechada, o comprimento na posição estendida, o peso e o tipo de montagem do cilindro.
A segurança deve ser integrada na conceção do equipamento. Devem ser tidos em conta mecanismos de alívio de pressão, paragem de emergência, percurso seguro das mangueiras e proteções adequadas, de acordo com a pressão de ensaio e a energia armazenada em causa.
A precisão da medição é outro requisito comum. Os sensores de pressão, os medidores de caudal, os sensores de temperatura e os dispositivos de medição de fugas devem corresponder ao intervalo de teste previsto e à precisão exigida.
Quer o sistema seja manual ou automático, o resultado do teste só é útil quando as próprias condições de teste são controladas e repetíveis.
Como escolher a bancada de ensaio hidráulica adequada
A forma mais fácil de escolher entre uma configuração orientada para a reparação e uma orientada para a produção é começar pelo fluxo de trabalho de testes propriamente dito.
Se a bancada de ensaio for utilizada com muitos tipos, tamanhos e disposições de montagem diferentes de componentes, a flexibilidade deve ter maior prioridade. Os dispositivos de fixação ajustáveis, as ligações intercambiáveis e as sequências de ensaio controladas pelo operador serão provavelmente muito úteis.
Se a bancada de ensaio vier a testar repetidamente produtos iguais ou semelhantes, a eficiência da produção torna-se mais importante. Os dispositivos de fixação padronizados, o controlo baseado em receitas, as sequências automáticas de pressão, a avaliação «APROVADO/REPROVADO» e a geração de relatórios podem proporcionar um maior valor acrescentado.
Algumas instalações necessitam de ambas as capacidades. Um fabricante de cilindros pode ter produtos padrão produzidos em grande volume, mas também precisa de testar protótipos, cilindros personalizados ou devoluções ao abrigo da garantia. Neste caso, é possível conceber uma bancada de ensaio com dispositivos de fixação flexíveis, mantendo ao mesmo tempo o controlo por PLC e o registo automatizado de dados.
A seleção deve, portanto, basear-se no gama de componentes, volume anual de testes, procedimentos exigidos, nível de automatização e requisitos de elaboração de relatórios em vez de se basear apenas nas especificações técnicas máximas.
Conclusão
As bancadas de ensaio hidráulicas destinadas a oficinas de reparação e a ensaios de produção podem partilhar as mesmas funções básicas de ensaio hidráulico, mas as suas prioridades são diferentes.
As oficinas de reparação necessitam, em geral, de flexibilidade, equipamentos ajustáveis e procedimentos de ensaio adaptáveis, enquanto os testes de produção dão maior ênfase a repetibilidade, automatização, eficiência do ciclo e rastreabilidade.
A lógica básica de seleção é a seguinte:
Oficina de reparação → Flexibilidade e adaptabilidade
Testes de produção → Repetibilidade e automatização
Compreender esta diferença ajuda a evitar uma especificação excessiva de uma bancada de testes de reparação ou uma especificação insuficiente de equipamento destinado à produção em grande escala.
Precisa de um banco de ensaio hidráulico para a sua aplicação?
A AISOAR fornece soluções personalizadas de bancos de ensaio hidráulicos para oficinas de reparação, fabricantes de cilindros hidráulicos e instalações de produção industrial.
Os sistemas de ensaio podem ser configurados de acordo com os componentes a ensaiar, os requisitos de pressão e caudal, os procedimentos de ensaio, os requisitos relativos aos dispositivos de fixação, o nível de automatização e as necessidades em termos de apresentação de dados.
No âmbito de um novo projeto de banco de ensaios, indicar os tipos de componentes, a gama de dimensões, a pressão de ensaio, o volume anual de ensaios e o procedimento de ensaio necessário pode ajudar a nossa equipa de engenharia a avaliar uma configuração adequada.
