Natal Pasqualetti Neto*

 

Todos sabemos que a prensa é uma máquina perigosa. Sabemos também que muito tem sido feito para a redução de acidentes em operações que envolvem o uso deste tipo de máquina. Para entender melhor o avanço da segurança das prensas, vamos analisar tecnicamente o principal perigo destas máquinas.

 

Primeiro devemos lembrar que a conformação de metal é bem antiga e, com certeza, antigamente não havia uma preocupação com a segurança.

 

Vamos imaginar a seguinte situação: uma pessoa joga uma pedra de uma certa altura para conformar algum material.

 

Se no momento em que a pedra está caindo alguém adentra a região em que está o material, não há como evitar o acidente. Tecnicamente, a causa principal do acidente é a falta de controle do movimento.

 

Em uma prensa mecânica segura temos um freio acionado por energia própria e múltiplas molas, que permitem a parada do movimento do martelo em uma situação de risco.

 

 

No caso de uma prensa hidráulica, o movimento do martelo ocorre pela pressão de óleo atuando em um pistão. Dessa forma, não existe um elemento sólido de ligação e a paralisação do movimento é feita pelo bloqueio do óleo hidráulico na parte inferior do cilindro hidráulico.

 

 

Uma vez que a paralisação da prensa hidráulica é feita pelo fluido, devemos ter um circuito hidráulico à prova de falhas. Assim como a prensa mecânica utiliza uma válvula de segurança, a prensa hidráulica conta com um circuito hidráulico equivalente a uma válvula de segurança, com circuito duplo. No circuito hidráulico de comando do martelo é fácil de identificar o circuito de segurança pela duplicidade do bloco.

 

A ilustração abaixo mostra a aparência de uma válvula de segurança de uma prensa hidráulica.

 

 

Vamos agora comentar os principais pontos ligados à segurança do circuito hidráulico tomando como base a norma EN 693 – Máquinas Ferramentas – Segurança – Prensas Hidráulicas.

 

• Alimentação de pressão hidráulica: assim como em todos os circuitos hidráulicos, no circuito da prensa hidráulica temos uma válvula para limitar a máxima pressão de alimentação;

 

 

• Controle da pressão na parte inferior do cilindro (segurança contra colapso do sistema): lembre-se, o principal perigo de uma prensa é o movimento de descida do martelo. Dessa forma, este item e o próximo irão tratar da parte inferior do cilindro que é a responsável pela parada do martelo;

 

 

Observem na figura acima que a área onde atua a pressão superior (círculo) é bem maior que a área onde atua a pressão inferior (coroa).

 

Para entender melhor, vamos supor que o diâmetro do pistão é de 630 mm e o diâmetro da haste é de 600 mm. Vamos também considerar que a pressão máxima de alimentação é de 270 bar. De forma geral, os sistemas hidráulicos convencionais suportam pressão de até 350 bar. Pressões muito acima deste valor irão colapsar o sistema.

 

Eu, particularmente, sempre que vou fazer algum cálculo de hidráulica, costumo utilizar centímetros, pois a unidade “bar” é aproximadamente igual a kg/cm². Neste caso em particular, isso não afeta nada, pois este cálculo é somente uma relação de áreas.

 

 

Considerando que F = p . A, (F = força, p = pressão e A = área), fazendo o equilíbrio da força superior com a força inferior temos:

 

 

Observem que quando a parte superior está pressurizada, se algo impedir ou restringir a saída de óleo da parte inferior do cilindro, a pressão na parte inferior aumenta muito, colapsando todo o sistema. A fim de evitar o colapso do sistema temos de ter uma válvula para limitar a pressão na parte inferior do cilindro.

 

 

• Bloqueio da saída de óleo na parte inferior do cilindro (parada do martelo): a parada do martelo é realizada pela despressurização da parte superior do cilindro e pelo bloqueio da parte inferior dele;

 

 

 

• Instalação dos componentes hidráulicos na parte inferior do cilindro: a montagem dos componentes dentro do envelope deve, se possível, ser feita diretamente na parte inferior do cilindro para evitar tubulações;

 

 

• Circuito hidráulico simplificado – prensa parada: assim temos um resumo do circuito hidráulico seguro de uma prensa hidráulica.

 

 

 

 

 

 

 

 

*Natal Pasqualetti Neto é engenheiro mecânico pós-graduado em Automação Industrial pelo Centro Universitário FEI (São Bernardo do Campo, SP). Sócio Proprietário da NATAL Treinamento e Consultoria – www.natal.eng.br.

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