Unidade hidráulica com baixo consumo de energia

Uma unidade hidráulica com baixo consumo de energia fornece a pressão e o volume de óleo necessários à máquina sem manter capacidade desnecessária em funcionamento durante todo o processo.

Em muitas aplicações industriais, os atuadores utilizam óleo somente em momentos específicos. Um dispositivo pode avançar, fixar uma peça e permanecer vários minutos sem executar outro movimento. Ainda assim, em determinadas unidades convencionais, o conjunto motor-bomba continua acionado durante esse intervalo.

Essa diferença entre o tempo de funcionamento da unidade e a demanda efetiva da máquina pode provocar consumo de energia, circulação desnecessária do óleo e geração de calor.

A AirDraulic, desenvolvida pela Drausuisse, aplica uma lógica diferente. Com acionamento totalmente pneumático, a tecnologia mantém o circuito hidráulico pressurizado, estático e pronto para atuar. Um novo volume de óleo é fornecido quando os cilindros ou outros atuadores apresentam demanda.

Em aplicações compatíveis, esse conceito pode reduzir o consumo de energia elétrica e o volume de óleo instalado em até 90%, além de contribuir para a estabilidade da temperatura, a redução do ruído e o aumento da vida útil dos componentes.

O que é uma unidade hidráulica com baixo consumo de energia?

Uma unidade hidráulica com baixo consumo de energia é uma solução dimensionada para atender às necessidades reais do processo com menor desperdício.

Ela precisa fornecer a pressão, a vazão e o volume de óleo exigidos pela máquina, mas sem manter componentes acionados quando não existe trabalho hidráulico efetivo.

Essa eficiência pode ser obtida por meio de diferentes recursos, como:

• fornecimento de óleo conforme a demanda;
• controle da vazão durante cada etapa;
• dimensionamento adequado do motor e da bomba;
• utilização de bombas de deslocamento variável;
• controle eletrônico do acionamento;
• redução das perdas de carga;
• armazenamento de energia por acumuladores;
• tecnologias pneumáticas ou híbridas;
• monitoramento das condições do sistema.

A solução ideal depende do comportamento da máquina. Uma aplicação intermitente pode apresentar maior potencial de economia com uma unidade hidráulica sob demanda. Já um processo contínuo pode exigir uma tecnologia capaz de manter pressão e vazão lineares.

Por que uma unidade hidráulica consome energia?

Em uma configuração convencional, um motor elétrico aciona a bomba responsável por movimentar o óleo.

A energia consumida depende de fatores como:

• potência do motor;
• pressão de trabalho;
• vazão fornecida;
• rendimento do conjunto;
• tempo de funcionamento;
• perdas nas válvulas e tubulações;
• temperatura e viscosidade do óleo;
• quantidade de ciclos;
• comportamento dos atuadores;
• dimensionamento da unidade.

Parte dessa energia é transformada em trabalho mecânico quando os cilindros movimentam uma carga, fixam uma peça ou aplicam força.

No entanto, também podem existir perdas durante o funcionamento. Quando a unidade fornece mais vazão do que a máquina utiliza, o excesso precisa retornar ao reservatório ou ser controlado por válvulas. Essa energia pode se transformar em calor.

Por isso, a análise do consumo não deve considerar apenas a potência nominal do motor. Também é necessário verificar por quanto tempo a unidade permanece acionada e quanto desse período corresponde a uma demanda efetiva do processo.

Onde surgem as perdas de energia?

As perdas podem ocorrer em diferentes pontos da unidade hidráulica.

Funcionamento contínuo do conjunto motor-bomba

O motor pode permanecer ligado durante todo o turno, mesmo quando a máquina utiliza óleo somente por alguns segundos em cada ciclo.

Esse comportamento é comum em aplicações que passam longos períodos mantendo a pressão ou aguardando uma nova operação.

Vazão maior do que a necessidade

Uma unidade dimensionada para o maior pico do processo pode fornecer vazão excessiva durante outras etapas.

O óleo que não é utilizado precisa ser redirecionado, provocando perdas e aquecimento.

Quedas de pressão no circuito

Filtros, válvulas, conexões, mangueiras e tubulações oferecem resistência à passagem do fluido.

Quanto maiores as perdas de carga, mais energia será necessária para manter as condições de funcionamento.

Aquecimento do óleo

Parte da energia que não se transforma em trabalho produtivo é convertida em calor.

O superaquecimento pode exigir trocadores de calor, ventiladores, sistemas de água e outros recursos que também consomem energia.

Vazamentos internos

Desgastes em bombas, válvulas e cilindros podem permitir a passagem do óleo por caminhos internos indesejados.

A unidade precisa trabalhar mais para compensar essas perdas e manter a pressão.

Superdimensionamento

Uma unidade acima da capacidade necessária pode consumir mais energia, utilizar maior volume de óleo e exigir uma estrutura mais complexa sem melhorar o processo.

Como funciona uma unidade hidráulica sob demanda?

Uma unidade hidráulica sob demanda fornece óleo quando existe movimentação ou consumo no circuito.

O processo pode ser compreendido em algumas etapas:

1. A unidade pressuriza o circuito.
2. O atuador movimenta-se e executa a operação.
3. A pressão definida é alcançada.
4. O circuito permanece pressurizado e estático.
5. A unidade volta a fornecer óleo quando ocorre uma nova demanda.

Em um dispositivo de fixação, por exemplo, o óleo é utilizado para avançar o mecanismo e prender a peça. Durante a usinagem, o dispositivo precisa manter a força, mas não necessariamente receber vazão contínua.

Quando o circuito está corretamente vedado, a pressão pode ser mantida com o fluido estático. Novo fornecimento será necessário quando o dispositivo abrir, fechar, compensar uma pequena perda ou iniciar outro ciclo.

Essa é a lógica aplicada pela AirDraulic.

Como a AirDraulic reduz o consumo de energia?

A AirDraulic substitui o conjunto motor-bomba convencional por um gerador de força hidráulica com acionamento totalmente pneumático.

O ar comprimido movimenta o mecanismo responsável por fornecer o óleo hidráulico ao circuito. Depois que a pressão necessária é alcançada, a unidade não precisa permanecer em atuação contínua.

O circuito fica pressurizado e pronto para responder aos comandos da máquina. A geração hidráulica volta a ocorrer quando um atuador utiliza novo volume de óleo.

Essa forma de funcionamento reduz o tempo durante o qual a unidade trabalha sem uma demanda proporcional.

Em aplicações com movimentos curtos e longos períodos de manutenção da pressão, a diferença pode ser significativa. Segundo a Drausuisse, a tecnologia pode proporcionar redução de até 90% no consumo de energia elétrica da unidade, conforme as características do processo.

A AirDraulic elimina totalmente o consumo de energia?

A AirDraulic elimina o acionamento elétrico local do conjunto motor-bomba convencional em aplicações compatíveis, mas utiliza o ar comprimido produzido pela infraestrutura da fábrica.

Por isso, a avaliação deve considerar todo o contexto energético da planta, incluindo:

• capacidade dos compressores;
• pressão disponível;
• vazão de ar necessária;
• eficiência da geração pneumática;
• perdas da rede;
• quantidade de equipamentos conectados;
• frequência de atuação da unidade;
• demanda hidráulica da máquina.

O maior potencial de economia tende a estar em processos nos quais o conjunto convencional permanece ligado por longos períodos, enquanto os atuadores utilizam óleo apenas em pequenas partes do ciclo.

O objetivo não é apenas trocar uma fonte de energia por outra, mas reduzir o tempo de geração e aproximar o consumo da demanda real da máquina.

Qual é a relação entre consumo de energia e aquecimento?

O aquecimento do óleo é um dos principais indícios de perdas em uma unidade hidráulica.

Quando a bomba mantém o fluido circulando sem realizar trabalho produtivo, a energia utilizada pode ser transformada em calor por meio de:

• passagem por válvulas;
• perdas de carga;
• atritos internos;
• retorno de vazão excedente;
• vazamentos internos;
• funcionamento contínuo do conjunto.

A temperatura elevada altera a viscosidade do óleo e pode prejudicar o comportamento do circuito.

Também pode exigir equipamentos auxiliares, como:

• trocadores de calor;
• ventiladores;
• bombas para circulação de água;
• sistemas de tratamento;
• sensores e controles adicionais.

Ao evitar o funcionamento contínuo, a AirDraulic reduz a geração de calor associada ao bombeamento. A economia pode ocorrer tanto na geração da potência hidráulica quanto na diminuição da necessidade de refrigeração.

Como a temperatura interfere na eficiência?

A viscosidade do óleo varia conforme a temperatura.

Quando o fluido aquece excessivamente, pode se tornar menos viscoso, afetando:

• a vedação entre componentes;
• a lubrificação;
• a eficiência volumétrica;
• a resposta das válvulas;
• a força dos atuadores;
• a estabilidade dos movimentos;
• a vida útil do óleo.

A temperatura elevada também pode acelerar a deterioração de mangueiras, vedações e outros componentes.

Uma unidade hidráulica com baixo consumo de energia deve, portanto, reduzir não apenas a potência utilizada, mas também as perdas que provocam aquecimento e instabilidade.

Ao contribuir para manter o óleo próximo à temperatura ambiente, a AirDraulic ajuda a preservar sua viscosidade e a regularidade do processo.

Redução do volume de óleo

Além da economia de energia, a tecnologia AirDraulic pode reduzir em até 90% o volume de óleo instalado, conforme as características da aplicação.

Em unidades convencionais, reservatórios maiores podem ser utilizados para acomodar o volume circulante e auxiliar na dissipação de calor.

Como a AirDraulic não depende da mesma lógica de circulação contínua, o reservatório pode ser dimensionado de acordo com a quantidade efetivamente exigida pelos atuadores e pelo circuito.

Um volume menor pode proporcionar:

• unidades mais compactas;
• menor quantidade de óleo para abastecimento;
• redução do volume destinado às trocas;
• diminuição dos custos de reposição;
• menor uso de elementos filtrantes;
• redução dos riscos relacionados a vazamentos;
• menor quantidade de resíduo para destinação.

A redução do óleo também amplia os benefícios ambientais da modernização da unidade hidráulica.

AirDraulic AS/LT para aplicações intermitentes

As unidades AirDraulic AS/LT utilizam um gerador de força hidráulica de estágio simples.

Elas trabalham em uma faixa de 5 a 260 bar e atendem aplicações como:

• dispositivos de fixação;
• centros de usinagem;
• centros de torneamento;
• tornos CNC;
• máquinas operatrizes;
• equipamentos com demandas semelhantes.

Essa configuração possui grande sinergia com máquinas que utilizam volumes menores de óleo em movimentos de curta duração.

Depois de atingir a pressão necessária, o circuito permanece estático durante a etapa produtiva. A unidade volta a atuar quando ocorre um novo movimento.

AirDraulic ASH/LTH para maior demanda de óleo

As unidades AirDraulic ASH/LTH possuem um gerador de força hidráulica de estágio duplo.

Elas trabalham entre 5 e 290 bar e são direcionadas a processos com maior demanda de óleo, como:

• injetoras de rodas;
• calandras de conformação;
• equipamentos de mistura;
• máquinas com cilindros de maior volume;
• aplicações com atuações simultâneas;
• centrais destinadas a mais de uma máquina.

A configuração também pode fornecer óleo pressurizado a diferentes equipamentos a partir de uma estrutura modular.

Mesmo nesses casos, o potencial de economia depende da frequência, do volume movimentado e do tempo durante o qual as máquinas permanecem apenas mantendo a pressão.

Em quais máquinas uma unidade de baixo consumo pode ser aplicada?

A AirDraulic apresenta maior aderência a processos intermitentes ou com longos períodos entre as movimentações.

Tornos e centros de usinagem

Tornos CNC e centros de usinagem utilizam sistemas hidráulicos em placas, morsas, contrapontos e dispositivos de fixação.

A unidade movimenta o dispositivo, alcança a pressão necessária e mantém a peça posicionada durante a usinagem.

Como a demanda de óleo se concentra na abertura e no fechamento, existe a possibilidade de evitar o funcionamento contínuo durante o restante do ciclo.

Dispositivos de fixação

Dispositivos hidráulicos podem permanecer pressurizados durante vários minutos sem realizar novos movimentos.

Essa característica torna a aplicação especialmente compatível com a geração de potência sob demanda.

Prensas de montagem

Prensas utilizam óleo durante a aproximação, a aplicação da força e o retorno.

Quando existem intervalos entre os ciclos ou períodos de manutenção da pressão, a análise pode identificar oportunidades de redução do consumo.

Máquinas especiais

Equipamentos para montagem de flanges, fechamento de lâminas, elevação, inflação de pneus, testes hidrostáticos e outras operações podem apresentar ciclos hidráulicos intermitentes.

Cada aplicação precisa ser avaliada conforme pressão, vazão, volume e frequência.

Indústria automotiva

Células robóticas, linhas automatizadas, dispositivos de fixação e transferidores de peças precisam acompanhar o ritmo produtivo com estabilidade.

Uma unidade com baixo consumo pode reduzir perdas durante os intervalos sem comprometer a prontidão necessária para o início de um novo ciclo.

Metalurgia

Tornos, fresadoras, retificadoras, equipamentos para processamento de lâminas, fornos e estufas utilizam sistemas hidráulicos em diferentes funções.

A aderência à AirDraulic depende do comportamento do circuito e do tempo efetivo de demanda.

Injetoras e calandras

Aplicações com volumes maiores podem ser atendidas pelas unidades ASH/LTH.

A definição precisa considerar simultaneidade, frequência, pressão, vazão e capacidade da rede de ar comprimido.

Vulcanização

Máquinas de vulcanização utilizam força hidráulica para fechar moldes, comprimir materiais e manter a carga durante o processo.

Os períodos prolongados de manutenção da pressão podem apresentar sinergia com uma unidade que não permaneça em bombeamento contínuo.

Quando a AirDraulic apresenta maior potencial de economia?

O potencial tende a ser maior quando a aplicação apresenta algumas destas características:

• conjunto motor-bomba ligado durante todo o turno;
• movimentos hidráulicos de curta duração;
• longos períodos mantendo a pressão;
• baixa demanda de óleo entre as atuações;
• grande diferença entre a capacidade instalada e o uso efetivo;
• superaquecimento recorrente;
• utilização contínua de trocadores de calor;
• volume elevado de óleo;
• processo intermitente;
• rede de ar comprimido com capacidade disponível.

Uma máquina com movimentos constantes e grande vazão pode não apresentar a mesma aderência.

Por isso, a economia deve ser estimada a partir de dados coletados no processo, e não apenas pela comparação entre a potência do motor atual e a capacidade nominal da nova unidade.

Quando considerar a FlugDraulic?

Algumas aplicações precisam receber óleo de maneira contínua e permitem pouca variação na pressão ou na vazão.

Também existem fábricas nas quais a capacidade da rede de ar comprimido é limitada.

Nesses casos, a FlugDraulic pode ser mais adequada.

A tecnologia combina acionamento pneumático e um conjunto eletromecânico para fornecer óleo pressurizado de forma linear.

Ela pode ser indicada quando:

• a demanda hidráulica é contínua;
• pressão e vazão precisam permanecer constantes;
• pequenas oscilações afetam a qualidade;
• a máquina executa movimentos frequentes;
• a infraestrutura pneumática não comporta uma solução exclusivamente acionada por ar;
• o processo exige alta regularidade na entrega.

AirDraulic e FlugDraulic atendem perfis distintos. A escolha deve considerar o ciclo completo e a infraestrutura disponível.

TickDraulic para medir o potencial de economia

Antes da implantação definitiva, é necessário compreender como a unidade atual consome energia e utiliza o óleo.

A TickDraulic foi desenvolvida para otimizar esse levantamento de dados.

Sua configuração plug and play permite realizar a sucção diretamente de um reservatório existente, reduzindo a necessidade de grandes alterações iniciais.

O diagnóstico pode reunir informações como:

• pressão em cada etapa;
• volume de óleo movimentado;
• duração dos movimentos;
• frequência das atuações;
• tempo de manutenção da pressão;
• comportamento térmico;
• demanda de ar comprimido;
• estabilidade do circuito;
• potencial de redução do consumo;
• configuração mais adequada para a aplicação.

Essa análise aumenta a precisão do dimensionamento e ajuda a evitar a substituição baseada apenas nos dados nominais da máquina.

SmartDraulic para acompanhar o consumo e o desempenho

Depois da modernização, o monitoramento permite verificar se os resultados esperados estão sendo mantidos.

A SmartDraulic integra hardware e software para acompanhar a saúde do sistema hidráulico e coletar dados localmente ou de forma remota.

A tecnologia oferece recursos para:

• identificar previamente falhas de processo;
• antecipar falhas do equipamento;
• acompanhar a produtividade;
• manter histórico permanente em nuvem;
• compilar informações para análises;
• comparar o comportamento da aplicação ao longo do tempo.

Com mais visibilidade, a indústria pode reconhecer mudanças no consumo, na pressão ou no desempenho antes que elas provoquem perdas maiores.

Outros benefícios de uma unidade hidráulica eficiente

A redução do consumo de energia não ocorre de forma isolada. Ao diminuir o funcionamento contínuo e o aquecimento, a unidade também pode gerar outros benefícios.

Menor necessidade de refrigeração

A redução da geração de calor pode permitir a diminuição ou a eliminação de trocadores de calor em aplicações compatíveis.

Preservação do óleo

A estabilidade térmica contribui para manter a viscosidade e ampliar a vida útil do fluido.

Maior vida útil das vedações

Temperaturas elevadas podem acelerar o desgaste de vedações, mangueiras e conexões.

Redução de vazamentos

Menor volume instalado e melhor preservação dos componentes podem contribuir para reduzir perdas externas.

Menor necessidade de filtragem

A eliminação do atrito associado ao conjunto convencional e a redução do volume de óleo podem diminuir a demanda por elementos filtrantes.

Redução do ruído

A ausência de um conjunto motor-bomba em funcionamento contínuo pode tornar o processo mais silencioso.

Maior estabilidade

A preservação da temperatura e da viscosidade ajuda a manter o comportamento dos atuadores ao longo do turno.

Mais previsibilidade

O diagnóstico e o monitoramento permitem compreender a aplicação e identificar desvios com antecedência.

Como calcular o potencial de economia?

A avaliação pode comparar o funcionamento da unidade atual com a demanda efetiva da máquina.

Entre os dados importantes estão:

• potência do motor instalado;
• consumo medido;
• horas de funcionamento por dia;
• quantidade de dias produtivos;
• pressão normal e máxima;
• vazão utilizada;
• volume deslocado;
• duração dos movimentos;
• quantidade de ciclos;
• tempo de manutenção da pressão;
• temperatura do óleo;
• consumo do sistema de refrigeração;
• capacidade e eficiência da rede de ar comprimido;
• quantidade de máquinas atendidas.

Uma unidade convencional pode permanecer ligada oito horas por turno, enquanto os atuadores demandam óleo durante apenas uma pequena parte desse período.

A diferença entre esses tempos ajuda a indicar a oportunidade de uma solução sob demanda.

O resultado real depende das características técnicas, da eficiência da rede pneumática e do perfil produtivo.

Como escolher uma unidade hidráulica com baixo consumo?

A decisão deve considerar mais do que a promessa de economia.

Entenda o ciclo da máquina

Mapeie quando os atuadores se movimentam, quando a pressão é mantida e quanto tempo a unidade permanece sem demanda efetiva.

Levante pressão e vazão

Identifique as condições utilizadas em cada etapa, não apenas os valores máximos.

Calcule o volume de óleo

O volume movimentado pelos atuadores determina a capacidade necessária da unidade.

Analise a frequência

Máquinas com grande quantidade de ciclos podem demandar uma configuração diferente de equipamentos com atuações esporádicas.

Verifique a infraestrutura pneumática

A rede deve fornecer pressão e vazão suficientes sem prejudicar outros equipamentos.

Avalie a estabilidade exigida

Quando o processo precisa de pressão e vazão lineares, uma solução híbrida pode ser mais adequada.

Considere a temperatura atual

O superaquecimento e a utilização constante de refrigeração podem ampliar o potencial de economia.

Planeje expansões

Uma unidade modular pode facilitar o atendimento futuro de novos atuadores ou máquinas.

Inclua o monitoramento

Sistemas críticos podem se beneficiar da coleta de dados para acompanhar consumo, produtividade e condições operacionais.

Sinais de que a unidade atual consome mais do que deveria

Alguns indícios podem justificar uma avaliação técnica:

• motor elétrico ligado mesmo sem movimentação;
• óleo constantemente aquecido;
• trocador de calor acionado durante todo o turno;
• reservatório com grande volume;
• ruído contínuo;
• consumo elevado em comparação à produção;
• movimentos hidráulicos curtos;
• longos períodos de manutenção da pressão;
• grande vazão retornando ao reservatório;
• trocas frequentes de óleo e filtros;
• desgaste acelerado de vedações;
• vazamentos recorrentes;
• ausência de dados sobre a demanda real.

Esses sinais não confirmam sozinhos a necessidade de substituição. Eles mostram que o sistema deve ser medido para identificar onde estão as perdas.

Perguntas frequentes sobre unidade hidráulica com baixo consumo de energia

Como uma unidade hidráulica pode consumir menos energia?

Ela pode reduzir o tempo de funcionamento, fornecer somente a vazão necessária, evitar o bombeamento durante períodos de espera e diminuir as perdas que geram calor.

O que diferencia a AirDraulic?

A AirDraulic possui acionamento totalmente pneumático, mantém o circuito pressurizado e fornece óleo conforme a demanda dos atuadores.

A economia chega realmente a 90%?

A Drausuisse informa que a tecnologia pode alcançar redução de até 90% no consumo de energia elétrica da unidade. O resultado depende do ciclo, da aplicação e da infraestrutura da fábrica.

A AirDraulic também reduz o volume de óleo?

Sim. A tecnologia pode reduzir em até 90% o volume instalado, conforme as características do circuito e dos atuadores.

Toda máquina pode utilizar a AirDraulic?

Não necessariamente. Pressão, vazão, volume, frequência, simultaneidade e capacidade da rede de ar precisam ser avaliados.

Qual unidade atende dispositivos e centros de usinagem?

As unidades AirDraulic AS/LT trabalham entre 5 e 260 bar e são indicadas para dispositivos de fixação, centros de usinagem, centros de torneamento e máquinas operatrizes.

E para aplicações com maior demanda de óleo?

As unidades AirDraulic ASH/LTH possuem estágio duplo, operam entre 5 e 290 bar e podem atender máquinas com maior volume ou demandas simultâneas.

Quando utilizar a FlugDraulic?

A FlugDraulic é indicada quando o processo exige pressão e vazão lineares ou quando a capacidade da rede de ar comprimido é limitada.

Como medir o potencial de economia?

A TickDraulic pode apoiar o levantamento de pressão, demanda de óleo, frequência, duração das atuações e comportamento do processo.

É possível monitorar os resultados?

A SmartDraulic permite coleta de dados presencial ou remota, histórico em nuvem e análises de produtividade, falhas e desempenho.

Unidade hidráulica com consumo alinhado à demanda

Uma unidade hidráulica com baixo consumo de energia deve fornecer potência no momento necessário, sem manter capacidade ociosa em funcionamento durante todo o turno.

A AirDraulic substitui o conjunto motor-bomba convencional por uma unidade pneumática que mantém o circuito pressurizado e entrega óleo quando os atuadores demandam.

Essa lógica apresenta grande aderência a dispositivos de fixação, centros de usinagem, tornos, máquinas operatrizes e outros processos intermitentes.

Em aplicações compatíveis, a tecnologia pode reduzir o consumo de energia e o volume de óleo em até 90%, além de evitar o superaquecimento, diminuir o ruído e contribuir para uma operação mais estável.

Para processos que exigem pressão e vazão lineares, a FlugDraulic oferece uma alternativa híbrida. A TickDraulic apoia o diagnóstico, enquanto a SmartDraulic permite monitorar a saúde e o desempenho do sistema.

Com esse ecossistema, a Drausuisse transforma a geração de potência hidráulica em uma solução mais eficiente, previsível e sustentável.