Os cilindros hidráulicos são dispositivos de atuação que convertem a energia hidráulica de fluidos pressurizados em energia mecânica necessária para controlar os movimentos da articulação de máquina e dispositivos. Esta conversão de energia gera força e movimento linear. Enquanto os de simples efeito estão disponíveis, a maioria é de modelos hidráulicos de dupla ação, o que significa que eles podem se mover em ambas as direções ao longo de um plano horizontal, vertical ou em qualquer outro sentido pré-determinado.

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Eles podem ser separados em categorias com base no tipo de tambor: soldados e tirantes são as variações mais comuns.

Os de barris são frequentemente utilizados para serviços pesados, pois são reforçados por várias hastes externas que suportam a maior parte da carga aplicada. Aqueles soldados, no entanto, são pequenos cilindros usados na construção, agricultura e outras indústrias onde esses suprimentos devem ser instalados em máquinas compactas. Menores e mais leves, não resultam em uma capacidade reduzida, conforme ilustrado pela alta pressão, que muitas vezes são leves e menores do que muitos outros modelos. Os especializados, como hidráulicos e telescópicos, também estão amplamente disponíveis. Dipositivos de qualquer tipo de corpo usam pistões hidráulicos para levantar, inclinar, orientar, puxar e empurrar componentes de máquinas pesadas e cargas de qualquer anexo. Este trabalho árduo necessita de ser feito por materiais duráveis. Como até os de aço inoxidável podem eventualmente corroer ou danificar-se, os de reposição também estão disponíveis para aumentar a longevidade dos sistemas.

Também chamados de cilindros de reengenharia, estes componentes de substituição podem ser usados para reparos e muitas vezes são integrados como dispositivos operacionais de melhoria para máquinas pré-existentes. Os modelos são extremamente variáveis, permitindo seu uso em uma série de indústrias diferentes, tais como na agricultura, construção civil, indústria de petróleo e gás, manufatura, indústrias militares, setor de usinagem, automotiva, aeronáutica, robótica e aeroespacial; todos fazem uso desses dispositivos que aumentam em muito a eficiência e capacidade mecânica das máquinas, já que a força da saída é muito maior do que a força inicial aplicada .

Embora o mecanismo por si só possam fornecer essa força em apenas um movimento linear, ganchos presos à extremidade da haste permitem que os dispositivos conectados movam-se em um movimento angular. Isso amplia significativamente a usabilidade e aplicabilidade. Elevadores, equipamentos de manuseio de material, escavadeiras, tratores, enxadas, guindastes, elevadores, empilhadeiras, macacos hidráulicos, caminhões, veículos, barcos, aviões e até mesmo avançados braços robóticos utilizam o poder do sistema.

Apesar de sua impressionante conversão de energia cinética em energia mecânica, os tipos comuns são dispositivos relativamente simples. Um barril de tubo retangular ou oval compõe o corpo principal que abriga e conecta todos os componentes. Em uma extremidade do corpo há um tampão que fecha e sela o cilindro. A cabeça fecha a outra extremidade, mas tem um selo redondo através do qual a haste pode entrar e sair. Já os de dupla ação contêm cabeça em ambos os lados e não há tampa.

A face do pistão é uma peça metálica que se encaixa exatamente na seção transversal de um tambor, dividindo a câmara em dois compartimentos menores. O pistão é essencial para a geração de movimento linear, por meio de pressurização de fluido hidráulico. Em anexo, a haste fica parcialmente dentro do barril, mas se estende além do corpo através da cabeça e está ligada aos componentes da máquina que devem mover-se. Cada compartimento dentro do barril também tem uma porta através da qual o fluido de alta pressão é introduzido e, por meio da qual, o fluido não-pressurizado é devolvido a um reservatório. Tubos e um vaso de pressão são necessários para armazenar e transportar o fluido. A direção é determinada pelo que lado do pistão onde se encontra o fluido pressurizado.

Fluidos acima do pistão retraem a haste, enquanto o óleo abaixo dela fará com que o pistão se estenda. A introdução de várias quantidades de fluido pressurizado em ambos os lados controla o movimento do pistão. Diversos selos são colocados ao redor da cabeça do pistão, além de válvulas e cabeçote de fluxo para garantir que os líquidos não vazem para, a partir de ou de um compartimento para o outro causando uma perda de pressão e diminuição da funcionalidade.

Todos os componentes devem ser fabricados de materiais duráveis que podem suportar o atrito e calor gerado pelo uso constante. O barril, anéis do pistão e da haste também devem ser compatíveis com o fluido, que geralmente é um mineral, petróleo, éter ou compostos de água. Estampagem ou processos de extrusão são empregados para produzir os selos confeccionados de borracha nitrílica, viton, polipropileno, latão ou aço inox, dependendo da aplicação. Os pistões são feitos de latão, aço, aço inoxidável, alumínio, ferro fundido ou bronze. As hastes de pistão e cilindros são feitos desses mesmos materiais, mas são produzidos por diferentes processos de fabricação.

Laminação a frio é usada na fabricação das hastes, que são muitas vezes cromados rígidos para fornecer proteção contra corrosão e desgastes. A soldagem usa uma única folha de metal, enquanto que outras técnicas, como a usinagem CNC combinam diferentes peças acabadas para criar a peça final. Em ambos os casos, a superfície interior do cano deve ter uma superfície micro-suave, permitindo que o pistão se mova através do corpo, com mínimo de energia perdida na fricção. Selecionar a variedade apropriada para uma aplicação específica envolve mais do que a técnica de fabricação, material do corpo e fluido. Outras considerações incluem a pressão máxima de funcionamento e diâmetro da haste, entre outros. Como a força de trabalho gerado pelo sistema hidráulico pressurizado pode variar significativamente, é importante compreender os requisitos do sistema antes de escolher um modelo específico.

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