EQUIPAMENTO OPERACIONAL
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a um equipamento operacional adequado para a operação de freios de rodas dianteiras e freios de rodas traseiras de um veiculo.
TÉCNICA ANTERIOR
Sabe-se que as máquinas operatrizes utilizadas principalmente no setor agrícola ou em canteiros de obras são equipadas com dois circuitos separados de freio que podem ativar os freios das rodas traseiras nos lados esquerdo e direito de forma independente e que são individualmente operados por pedais separados, estando ambos localizados na posição de movimentação.
Essa característica é utilizada pelos motoristas para virar a máquina operatriz rapidamente e com um raio de curvatura muito limitado: o motorista basicamente pressiona o pedal de freio voltado para a direção de flexão, freando ou bloqueando a roda traseira do lado da máquina voltada para essa direção. A roda traseira do outro lado continua a movimentar a máquina, o que, portanto, basicamente a gira em torno da roda de frenagem, movendo progressivamente na direção de flexão.
Essa tecnologia é conhecida nas patentes Norteamericanas 3,883,189 onde uma Instalação de segurança para dois sistemas de circuito de freio de veículos motorizados com dois circuitos de freio, no qual cada circuito de freio possui seu próprio sistema de linha e cilindros independentes de freio de roda; um pistão diferencial, interconectado no fluxo principal e construído como amplificador de pressão que forma uma unidade com uma válvula disposta no seu interior, é assim coordenado para cada circuito de freio; a válvula abre e fecha automaticamente o fluxo principal em função da queda de pressão em um dos circuitos de freio enquanto cada espaço de pressão do pistão diferencial possui uma conexão em linha com a linha principal.
De acordo com a patente Norte-americana 3,703,079 um Sistema de acionamento hidráulico também é conhecido, de acordo com o qual um cilindro escravo para operar um membro de controle, por exemplo, uma alavanca de embreagem de um veículo, é adaptada para ser acionada pelo fornecimento de fluido hidráulico 10 sob pressão de um espaço de pressão de um cilindro mestre operado por pedal. Uma válvula acionada em resposta ao fornecimento de pressão de fluido do cilindro mestre é adaptada para controlar o fornecimento de fluido de alta pressão a partir de uma fonte de alta pressão para um segundo cilindro escravo.
No entanto, os dois circuitos de freio também devem frear a máquina operatriz quando estiver se movendo ao longo de uma estrada aberta ao tráfego para transporte normal, reduzindo sua velocidade ou interrompendo seu movimento conforme necessário.
Para obter essa ação, o motorista deve pressionar simultaneamente ambos os pedais que controlam os respectivos circuitos de freio, de modo que a ação de frenagem ocorra nas rodas em ambos os lados da máquina operatriz uniformemente.
Para facilitar a ação do motorista, os pedais também podem ser unidos utilizando dispositivos removíveis que são 25 somente utilizados quando em estrada e que são retirados quando a máquina precisa operar em canteiros ou campos.
Não deve haver nenhum desequilíbrio na força da ação de frenagem nos dois lados da máquina operatriz durante o transporte, uma vez que em estradas com tráfego normal, a máquina pode atingir velocidades notáveis de aproximadamente 40/50 km/h, e um desequilíbrio, por exemplo, uma ação de frenagem mais forte em
um lado |
que |
no outro, pode fazer a |
máquina |
operatriz |
se desviar |
perigosamente |
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sua trajetória. |
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Desequilíbrios |
na |
força de |
frenagem |
podem ser |
causados |
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diversos elementos |
que |
formam o |
sistema |
de frenagem |
de uma máquina operatriz.
Um dos elementos que pode causar um desequilíbrio entre um circuito de freio e o outro é a tolerância de fabricação dos componentes individuais em cada circuito, em particular a usinagem nos corpos das bombas ou das válvulas seletoras, os cursores e as portas por meio das quais flui o óleo pressurizado que opera os freios.
Outros elementos que podem causar um desequilíbrio são as molas utilizadas nas bombas e nas válvulas, molas estas que podem ter um módulo de elasticidade discretamente diferente entre si mesmo se as molas em um ou outro circuito de freio forem substancialmente as mesmas.
Outro elemento que pode causar um desequilíbrio na frenagem é o alinhamento imperfeito dos pedais que controlam cada circuito de freio na máquina operatriz, alinhamento este que deve ser o mais preciso possível ao se frear na estrada.
Outra característica exigida dos sistemas de frenagem de máquinas operatrizes é que sejam de fácil operação, o mais semelhante possível aos sistemas de um carro normal.
Basicamente, o curso dos pedais que controlam os circuitos de freio deve ser consideravelmente limitado e a força
que o |
motorista |
deve aplicar aos pedais |
deve |
ser limitada e de |
fácil |
ajuste. |
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Atualmente, as bombas |
que |
movem quantidades |
consideráveis de óleo pressurizado são utilizadas para limitar o curso dos pedais de freio.
No entanto, a desvantagem ao utilizar esse tipo de bomba é que um esforço físico considerável é exigido do motorista para movimentar essa quantidade de óleo e, dessa forma, operar os freios.
Servo-controles são, portanto, adaptados aos circuitos de freio a fim de limitar a força que deve ser aplicada aos pedais. Estes aumentam a força aplicada pelo motorista, porém têm a desvantagem de ser muito caros, aumentando assim os custos de produção e aquisição de máquinas operatrizes.
Como alternativa ao uso de servo-controles, são também utilizadas bombas para limitar a força de operação nos pedais. Essas bombas movimentam quantidades limitadas de óleo, porém essa solução tem a desvantagem de aumentar o curso que os pedais precisam seguir para operar os freios de forma eficiente.
Para compensar as diferenças de pressão que podem se formar entre os dois circuitos de freio, soluções estruturais são adotadas, as quais exigem que uma bomba seja adaptada a cada um dos dois circuitos de freio respectivamente: as bombas são posicionadas paralelamente entre si e dutos de conexão recíprocos são providos entre eles, o que permite que duas bombas se comuniquem entre si ou possam ser isoladas utilizando dispositivos de abertura e fechamento que são controlados pelos pistões da bomba durante seu curso.
De acordo com outra solução técnica bem conhecida, um dispositivo de pressão automática ou de compensação do deslocamento é disposto entre os circuitos de freio, compreendendo um cilindro cujas partes terminais são conectadas a cada circuito de freio por meio de respectivos dutos e, em seu interior, existe uma câmara na qual um pistão central se move opostamente aos membros elásticos; o pistão central divide a câmara em duas semicâmaras e, movimentado pelo empuxo da pressão maior presente em um circuito que no outro, desliza para ajustar os volumes das semicâmaras e, dessa forma, compensar a pressão entre os dois circuitos.
Para superar as desvantagens encontradas no uso específico de bombas, tem sido preferível utilizar até o momento sistemas de frenagem com válvulas seletoras que distribuem óleo pressurizado fornecido a partir de uma fonte, por exemplo, um acumulador.
Nesse caso, a quantidade de óleo movimentada nos circuitos de freio não está relacionada às dimensões das válvulas seletoras utilizadas e essas não precisam empurrar o óleo pressurizado em direção aos circuitos de freio, mas simplesmente distribuí-lo em direção a eles: como resultado, tanto os cursos do pedal como a força que precisam ser aplicados aos pedais de freio são significativamente menores que o necessário caso as bombas sejam utilizadas.
Um sistema de frenagem bem conhecido que compreende dois circuitos hidráulicos que podem ser operados de forma independente entre si ou em conjunto possui uma válvula seletora adaptada no circuito do lado direito e esquerdo de uma máquina operatriz.
Essa solução permite obter-se curtos cursos do pedal de freio e a força limitada de operação que é típica de válvulas seletoras, porém com a desvantagem de não prover qualquer certeza em relação à resistência da força de frenagem gerada pelos circuitos esquerdo e direito da máquina operatriz quando o motorista opera os pedais de freio para frear na estrada;
portanto, os desequilíbrios de frenagem que causam desvio da traj etória também podem ocorrer com essa solução técnica.
De acordo com outra solução técnica bem conhecida, os pedais de freio podem operar, em conjunto ou individualmente, um único dispositivo de modulação de pressão posicionado entre os dois circuitos de freio. Este recebe óleo pressurizado de um acumulador e o envia a ambos os circuitos de freio da máquina operatriz por meio de respectivos elementos que
abrem ou fecham a passagem de |
óleo pressurizado para |
os |
circuitos |
individuais. |
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A desvantagem |
dessa solução |
técnica |
conhecida é |
que, se ocorrer um vazamento |
acidental em |
somente |
um |
dos dois |
circuitos de freio, toda a pressão do óleo é descarregada para fora e a ação de frenagem é totalmente perdida, gerando sério risco.
De acordo com outro sistema de frenagem para dois circuitos paralelos, dois dispositivos de modulação de pressão são utilizados, posicionados paralelamente e conectados entre si por meio de dutos de pressão e/ou válvulas; cada dispositivo de modulação pode ser operado individualmente utilizando seu respectivo pedal para operar o respectivo circuito de freio e, j untos e
a pressão que dessa forma, virar a máquina operatriz.
Quando ambos os pedais ambos os moduladores são assim ativados, atinge os freios maior pressão gerada pelos dois moduladores.
entre os dois
O óleo nos moduladores válvulas como os dois circuitos de freio é misturado entre os dutos de pressão ou as que os conecta.
Novamente, moduladores são desvantagem dessa conectados entre si, vazamento a ação de de óleo de um dos circuitos, frenagem também é perdida.
Além do que j á solução é que, em caso de um perde-se o óleo de ambos e foi mencionado acima, em veículos que também são dotados de frenagem nas rodas de freios dianteiras nas rodas dianteiras, são alimentadas, por válvula conhecida como válvula seletora reversa, circuitos hidráulicos que controlam os respectivos as unidades meio de uma pelos freios dois nas rodas rodas rodas traseiras.
dianteiras traseiras motorista operar rodas dianteiras
O objetivo dessa válvula conectar os freios das ao circuito hidráulico que onde a pressão do ambos os pedais de também são operados, óleo freio, controla é menor;
aqueles ao passo que, os freios das assim, se que operam se somente as um pedal for operado e somente freios em somente ativado, os freios uma da s um circuito hidráulico que controla os rodas traseiras for consequentemente nas rodas dianteiras são conectados ao circuito hidráulico inativo e, dessa forma, também permanecem inativos.
A desvantagem dessa solução é que, se houver uma quebra ou vazamento de óleo em um dos circuitos hidráulicos que controla as rodas traseiras, os freios das rodas dianteiras também não podem ser operados e a ação de frenagem ocorre somente em uma roda traseira, desequilibrando assim o veículo.
Além disso, pedais ,
outra desvantagem é que, se ambos os
traseiras for menor que no outro ocorre um controla as rodas considerável atraso na operação dos freios das rodas dianteiras.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO
Um objetivo da invenção é aperfeiçoar a técnica anterior.
Outro objetivo da invenção é produzir uma válvula hidráulica que permita que válvulas seletoras sejam utilizadas nos circuitos de freio de uma máquina operatriz, obtendo-se assim cursos limitados do pedal em termos de comprimento e forças limitadas de operação.
Outro objetivo da invenção é produzir uma válvula hidráulica que permita obter uma força igual de frenagem em ambos os circuitos de freio de uma máquina operatriz, compensando automaticamente quaisquer diferenças na pressão produzida por elementos estruturais das válvulas e dos circuitos.
Outro objetivo da invenção é produzir uma válvula hidráulica que permita que uma ação de frenagem ativa seja mantida mesmo se houver um vazamento de óleo pressurizado em um dos dois circuitos de uma máquina operatriz.
Outro objetivo da invenção é produzir uma válvula hidráulica que permita optar por operar os freios das rodas dianteiras somente quando necessário, ou seja, somente se ambos os ι
pedais que controlam os freios nas rodas traseiras forem pressionado durante o transporte em estrada ou, caso contrário, que permita optar por operar os freios das rodas dianteiras caso o motorista opere somente um dos pedais que controlam os freios das rodas traseiras quando o veiculo está funcionando, por exemplo, em um canteiro de obras.
Outro objetivo da invenção é produzir uma válvula hidráulica que, em caso de vazamento de óleo em um dos circuitos hidráulicos que controla os freios das rodas traseiras, além de permitir a operação dos freios da roda traseira controlada pelo circuito hidráulico intacto, permite também a operação dos freios de uma das rodas dianteiras, especificamente da roda dianteira posicionada opostamente à roda traseira de frenagem para obter uma ação de frenagem cruzada mantendo o veículo substancialmente equilibrado.
De acordo com um aspecto da invenção, um equipamento operacional é provido de forma adequada para operação dos primeiros freios de um eixo dianteiro e dos segundos freios de um eixo traseiro de um veículo compreendendo: primeiro meio de circuito e segundo meio de circuito dispostos de modo a alimentar os referidos primeiro e segundo freios com fluido pressurizado; primeiro meio de distribuição localizado entre o referido primeiro meio de circuito e o referido segundo meio de circuito; meios de alimentação do referido fluido pressurizado; meio de válvula para enviar o referido fluido pressurizado para o referido primeiro e segundo circuitos, caracterizado pelo fato de que o segundo meio de distribuição é disposto entre o referido primeiro meio de distribuição e os referidos primeiros freios e segundos freios para desativar o referido primeiro meio de distribuição no caso de uma falha do referido primeiro meio de circuito ou segundo meio de circuito e para conectar os referidos meios de alimentação aos referidos primeiros freios ou aos referidos segundos freios.
De acordo com outro aspecto da invenção, uma válvula hidráulica é provida de forma adequada ao equipamento operacional adequado para operar os primeiros freios de rodas nos eixos dianteiros e os segundos freios de rodas nos eixos traseiros de um veículo, compreendendo: corpos tendo primeiro meio de entrada, segundo meio de entrada, primeiro meio de saída e segundo meio de saída; primeiro meio de distribuição e segundo meio de distribuição dispostos para conectar o referido primeiro meio de entrada ao referido primeiro meio de saída e o segundo meio de entrada ao referido segundo meio de saída respectivamente, primeiro meio de empuxo e segundo meio de empuxo dispostos para operar o referido primeiro meio de distribuição e o segundo meio de distribuição respectivamente, caracterizado pelo fato de que, entre o referido primeiro meio de distribuição e o segundo meio de distribuição, existe uma conexão hidráulica para que o referido primeiro meio de distribuição atue sobre o referido segundo meio de distribuição e vice-versa.
De acordo com outro aspecto da válvula hidráulica é provida adequadamente para invenção, uma o equipamento operacional para frenagem das rodas nos eixos dianteiros e frenagem das rodas nos eixos traseiros de um veículo, compreendendo: corpos tendo primeiro meio de entrada, segundo meio de entrada, primeiro meio de saída e segundo meio de saída;
primeiro meio de distribuição e segundo meio de distribuição dispostos para conectar o referido primeiro meio de entrada ao referido primeiro meio de saída e o segundo meio de entrada ao referido segundo meio de saída respectivamente, primeiro meio de empuxo e segundo meio de empuxo dispostos para operar o referido primeiro meio de distribuição e o referido segundo meio de distribuição respectivamente, caracterizado pelo fato de que, entre o referido primeiro meio de distribuição e o segundo meio de distribuição, há uma conexão hidráulica para que o referido primeiro meio de distribuição atue sobre o referido segundo meio de distribuição e vice-versa, e também caracterizado pelo fato de que há um terceiro meio de saída nos referidos corpos que pode ser conectado ao referido sequndo meio de entrada e um quarto meio de saída que pode ser conectado ao referido primeiro meio de entrada de modo a seletivamente operar os referidos freios nos eixos das rodas dianteiras.
A invenção permite assim que uma válvula hidráulica seja produzida e que permite:
operar dois circuitos de freio paralelos de uma máquina operatriz com um pedal de freio operacional de curso limitado e com força limitada exigida para operar os pedais; e obter uma ação de frenagem equilibrada nas rodas em ambos os lados da máquina operatriz sem que se crie qualquer desequilíbrio entre um lado e o outro; e controlar os freios das rodas dianteiras também sem precisar instalar outras válvulas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Outras características e vantagens da invenção ficarão evidentes a partir da descrição detalhada de um equipamento operacional adequado para operação dos freios de um eixo dianteiro e de um eixo traseiro de máquinas operatrizes, ilustrados por meio de exemplo não limitativo nos desenhos anexados, onde:
A Figura 1 é um diagrama hidráulico de um equipamento operacional adequado para operação dos primeiros freios em um eixo dianteiro e dos segundos freios em um eixo traseiro de um veiculo em uma condição de operação normal;
A Figura |
2 é o |
diagrama |
hidráulico da |
Figura 1 |
em |
uma condição de frenagem |
com |
somente |
um pedal de |
freio de |
um |
veiculo; |
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A Figura |
3 é o |
diagrama |
hidráulico da |
Figura 2 |
em |
uma condição de frenagem com dois pedais paralelos de um veiculo;
A Figura 4 é o diagrama hidráulico da Figura 3 em uma condição de movimento em alta velocidade;
A Figura 5 é um diagrama de uma válvula hidráulica disposta para controlar dois circuitos hidráulicos paralelos de um sistema de frenagem de uma máquina operatriz em uma configuração de modo de espera [stand-by];
A Figura 6 é um diagrama da válvula da Figura 5 em uma configuração de frenagem com um primeiro dos circuitos hidráulicos paralelos;
A Figura 7 é um diagrama da válvula hidráulica da Figura 6 em uma configuração de inicio da frenagem com um segundo dos circuitos hidráulicos paralelos também;
A Figura 8 é um diagrama da válvula hidráulica da Figura 7 em uma configuração de frenagem com ambos os circuitos hidráulicos paralelos e com os pedais levemente desalinhados;
A Figura 9 é um diagrama da válvula hidráulica da
Figura 8 em uma configuração de frenagem na qual os pedais estão desalinhados de forma oposta;
A Figura 10 é um diagrama hidráulico de um equipamento operacional adequado para operação dos primeiros freios em um eixo dianteiro e dos segundos freios em um eixo traseiro de um veiculo em uma condição de modo de espera [standby] ;
A |
Figura |
11 |
é o |
diagrama |
hidráulico |
da |
Figura |
10 |
em uma condição de |
frenagem |
com |
somente |
um pedal de |
freio de |
um |
veículo; |
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|
|
|
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|
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A |
Figura |
12 |
é o |
diagrama |
hidráulico |
da |
Figura |
11 |
em uma condição de frenagem com dois pedais paralelos de um veiculo com maior pressão aplicada em um pedal do que no outro;
A Figura 13 é o diagrama hidráulico da Figura 12 em uma condição de frenagem de emergência com pressão substancialmente igual aplicada em ambos os pedais;
A Figura 14 é um diagrama de uma válvula hidráulica em uma segunda configuração disposta para controlar dois circuitos hidráulicos paralelos de um sistema de frenagem de uma máquina operatriz em uma configuração de modo de espera [stand-by];
A Figura 15 é um diagrama da válvula da Figura 14 em uma configuração de frenagem com um primeiro dos circuitos hidráulicos paralelos;
A Figura 16 é um diagrama da válvula hidráulica da Figura 15 em uma configuração de início da frenagem com um segundo dos circuitos hidráulicos paralelos também;
A Figura 17 é um diagrama da válvula hidráulica da Figura 16 em uma configuração de frenagem com ambos os circuitos hidráulicos paralelos e com os pedais levemente desalinhados.
CONFIGURAÇÕES DA INVENÇÃO
Com referência às Figuras 1 - 4, 500 indica um equipamento operacional adequado para operação dos freios das rodas de um veículo posicionadas em um eixo dianteiro 501 e em um eixo traseiro 502 de um veículo, por exemplo, uma máquina operatriz para trabalho agrícola.
equipamento 500 compreende uma primeira malha 503 e uma segunda malha paralela 504 que são conectadas a uma válvula hidráulica 1 e a dois elementos 23 e 24 contendo óleo pressurizado, basicamente dois acumuladores que alimentam a primeira malha 503 e a segunda malha 504 com o óleo pressurizado.
Entre o último, o primeiro meio de distribuição 505 está posicionado, tendo duas vias de entrada 506 e 507 e um cursor 508 deslizando entre três posições, indicadas por 509, 510 e 511 respectivamente; os movimentos do cursor 508 são realizados por diferenças na pressão que atua sobre as partes terminais do cursor propriamente dito por meio de dois caminhos 512 e 513 indicados nas figuras pelas linhas pontilhadas e que conectam as partes terminais do cursor 508 à primeira malha 503 e à segunda malha 504 .
Entre o último e os freios das rodas no eixo dianteiro 501 e no eixo traseiro 502, está o segundo meio de distribuição 514 que é também dotado de um cursor 515 que desliza entre duas posições 516 e 517.
O cursor 515 é operado por um controle posicionado próximo à posição de operação de um veículo, de modo que possa ser manobrado pelo motorista e deslizar contra um membro elástico 518.
Como pode ser visto nos desenhos, a válvula hidráulica 1 é operada por meio de dois pedais 12 e 13 que são também instalados na posição de operação do veículo.
A válvula hidráulica 1 compreende um corpo 2 no qual são obtidas uma primeira câmara deslizante 3 e uma segunda câmara deslizante 4 dentro das quais um primeiro e um segundo cursores 5 e 6 são respectivamente encaixados de forma deslizante e, coaxialmente a eles, e correspondentes primeira unidade de empuxo 7 e segunda unidade de empuxo 8.
Tanto a primeira câmara deslizante 3 como a segunda câmara deslizante 4 possuem duas respectivas seções iguais de diferentes diâmetros que são conectadas entre si por meio de um ressalto 300: respectivamente, uma primeira seção 3' com diâmetro maior e uma segunda seção 3' ' com diâmetro menor e uma primeira seção 4' correspondente de diâmetro maior e uma segunda seção 4'' de diâmetro menor; duas respectivas partes terminais 203 e 204 compatíveis das seções 3' ' e 4' ' são fechadas com tampas 9 e duas partes terminais 103 e 104 opostas são abertas para permitir a passagem para fora do corpo 2 de duas hastes de comando de válvula 10 e 11 que fazem parte da primeira e segunda unidades de empuxo 7 e 8 e que são dispostas para serem conectadas a dois pedais de freio indicados esquematicamente por 12 e 13.
A primeira e segunda unidades de empuxo 7 e 8 estão localizadas nas respectivas seções 3' e 4' e compreendem, bem como as hastes de comando de válvula 10 e 11, uma série de molas concêntricas, 14 e 14' internas, 15 e 15' intermediárias, 16 e 16' externas, respectivamente, essas últimas tendo uma função de retorno.
Mais detalhadamente, as hastes de comando de válvula 10 e 11 são formadas de modo a compor respectivas porções convexas 110 e 111 que se estendem em direção ao lado externo do corpo 2 por meio das partes terminais abertas 103 e 104, e das respectivas porções côncavas 210 e 211 voltadas para dentro das respectivas primeira e segunda câmaras deslizantes 3 e 4, dispostas para alojar as partes terminais das molas internas 14, 14' e das molas intermediárias 15, 15' ao passo que as partes terminais das molas externas 16, 16' se apoiam nas bordas das partes terminais das hastes de comando de válvula 10 e 11 e nos respectivos anéis de apoio 116 e 117 encaixados dentro das seções 3' e 4' dos assentos paralelos.
Para manter as molas interna 14 e intermediária 15 molas na posição, ambas as porções côncavas 210 e 211 e as partes terminais sincronizadas dos cursores 5 e 6 são providas de elementos de mola-guia 17 e 17'.
Entre as porções côncavas 210 e 211 e as seções 3' e 4' , que estão encaixadas para deslizar axialmente, existem meios deslizantes 18, 18' compreendendo gaxetas com formato de anel 19, 19' posicionadas em entalhes 20, 20' correspondentes.
O primeiro cursor 5 e o segundo cursor 6, respectivamente, compreendem primeiros segmentos 105 e 106 e segundos segmentos 205 e 206 que são coaxialmente alinhados entre si e que, deslizando dentro das respectivas seções 3' ' e 4' ' da primeira e segunda câmaras deslizantes 3 e 4, controlam a abertura e o fechamento de uma série de portas obtidas no corpo 2.
Mais especificamente no corpo 2, são providas uma primeira e segunda portas 21 e 22 que se comunicam com as respectivas seções 3' ’ e 4'' por meio de dutos 121 e 122 e com respectivas fontes de alimentação de óleo pressurizado, por exemplo, dois acumuladores 23 e 24, e uma terceira e quarta portas e 2 6 que se comunicam com as seções
4' ' por meio de respectivos dutos 125 e 126 e com dois circuitos independentes de freio de uma máquina operatriz.
Em outra versão da válvula
1, mostrada nas
Figuras providas a 17, pode ser observado que, no corpo 2, são ainda uma quinta porta radial 145 e uma sexta porta radial 146 que se comunicam com as seções 3 e 4 respectivamente por meio de respectivos dutos 127 e 128 e que transportam óleo pressurizado para os freios das rodas dianteiras (FL) e (FR) conforme descrito mais detalhadamente abaixo.
No corpo 2, são também providas uma quinta e sexta portas com formato de anel 27 e 28 que se comunicam com as seções 3' ’ e 4'' e uma sétima e oitava portas com formato de anel 2 9 e 30 que também se comunicam com as seções 3' ' e 4' ' , cuja função é descrita abaixo.
No primeiro segmento 105, é provida um primeiro entalhe perimétrico com formato de anel 31 e uma passagem longitudinal 33 paralela ao eixo do primeiro segmento 105 e levando até sua extremidade terminal 305; similarmente, no primeiro segmento 106 correspondente do segundo cursor 6, são providos simetricamente um segundo entalhe perimétrico com formato de anel 32 e uma passagem longitudinal 34 paralela ao eixo do primeiro segmento 106 e levando até sua extremidade terminal 306.
O primeiro e segundo entalhes com formato de anel 31 e 32 são dispostos para respectivamente abrir ou fechar a quinta porta com formato de anel 27 ou a sétima porta com formato de anel 29 e a sexta porta com formato de anel 28 ou a oitava porta com formato de anel 30; a sétima e oitava portas com formato de anel 29 e 30 são conectadas entre si por dutos de descarga 35 que, por sua vez, estão conectados a um elemento de descarga 135 por meio de um canal comum 235 dentro dos quais os dutos 35 fluem e que é conectado por primeiras passagens 335 e segunda passagens 435 para as seções 3' , 4' e 3' ' , 4' ' da primeira câmara deslizante 3 e da segunda câmara deslizante 4 respectivamente.
Nos segundos segmentos 205 e 206, por sua vez, são respectivamente providos um terceiro e quarto entalhes perimétricos com formato de anel 36 e 37 que são dispostos para abrir ou fechar os dutos 121 ou 125 e 122 ou 126 alternativamente.
A quinta e sexta portas com formato de anel 27 e 28 são conectadas às seções 3' ' e 4' ' por meio do respectivo primeiro duto independente 38 e do segundo duto independente 39 que levam o último próximo do terceiro e quarto entalhes com formato de anel 36 e 37.
Entre os primeiros segmentos 105 e 106 e os respectivos segundos segmentos 205 e 206 são definidas uma primeira câmara 40 e uma segunda câmara 41 até onde levam ambas as passagens longitudinais 33 e 34 que as conectam ao primeiro e segundo entalhes com formato de anel 31 e 32 e os dutos 127 e 128.
Outras duas terceiras câmaras 42 e quartas câmaras 43 são definidas nas seções 3' ' e 4'', entre as tampas 9 e as correspondentes partes terminais do primeiro e segundo cursores 5 e 6, onde também são providos outros assentos ocos 44 e 45 onde as molas 46 estão localizadas e que se comunicam com o terceiro e quarto entalhes com formato de anel 36 e 37 por meio das segundas
passagens |
47 e |
48 . |
10 a |
13, |
pode |
ser |
Com relação |
às Figuras |
observado |
que |
as condições operacionais |
da |
válvula |
hidráulica |
1 já |
mostrada |
nas |
correspondentes |
Figuras |
14 |
a 17 |
são |
ilustradas |
esquematicamente.
Mais detalhadamente, na Figura 10, que mostra a válvula hidráulica 1 em uma condição de espera [standby] equivalente àquela mostrada na Figura 14, pode ser observado que
nenhuma pressão está sendo aplicada aos pedais |
12 e |
13 |
pelo |
motorista. |
|
|
|
Os dois elementos 23 e 24 que, |
como |
no |
caso |
mostrado, podem ser normalmente compostos de duas |
bombas |
ou |
dois |
acumuladores para o óleo pressurizado, têm suas respectivas linhas de alimentação 610 e 611 fechadas pelos segundos segmentos 205 e 206 dos cursores 5 e 6: assim, nessa configuração, nenhum óleo pressurizado atinge as unidades de frenagem das rodas dianteiras, a saber, roda dianteira esquerda (FL) e roda dianteira direita (FR) ou as unidades de frenagem nas rodas traseiras, a saber, roda traseira esquerda (RL) e roda traseira direita (RR).
As respectivas linhas 613, 614 e 615, 616 são conectadas à descarga 135 por meio de uma linha de descarga 235.
Na Figura 11, que mostra a condição equivalente à Figura 15, pode ser observado que o motorista aplicou uma pressão
Pl a um dos pedais de freio, especificamente ao pedal 12.
Essa pressão Pl move o cursor 5 dentro de seu assento deslizante em direção à tampa 9, abrindo a conexão entre a linha 610 e a linha 615 por meio do segundo segmento 205.
Nessa condição, o óleo pressurizado atinge somente a roda traseira direita (RR) e seus componentes de frenagem são ativados.
movimento do cursor 5, mais especificamente do primeiro segmento 105 deste, também abre a conexão entre o duto 613 e o duto 616; no entanto, este último é conectado à descarga 135 e, por esse motivo, as unidades de frenagem da roda dianteira direita (FR) e da roda traseira esquerda (RL) não são ativados.
Nessa condição, o veículo tende a girar sobre a roda traseira direita (RR) e o ponto de contato entre ele e o solo se torna um tipo de centro de rotação.
Se o motorista continuar a aumentar a pressão Pl e simultaneamente começar a aplicar uma segunda pressão P2 ao pedal de freio 13 também, a válvula hidráulica 1 se arranja na configuração ilustrada na Figura 12.
Nessa configuração, pode ser observado que a conexão entre os dois dutos 610 e 615 é aberta e, portanto, os componentes de frenagem da roda traseira direita (RR) continuam a ser fornecidos com óleo em alta pressão.
Além disso, devido à pressão P2, o segundo
segmento |
206 |
também se |
move em |
direção à tampa 9, |
abrindo a |
conexão |
entre |
o duto 611 |
e o duto |
613 e, consequentemente, o duto |
616. |
|
|
|
|
|
|
|
Nesse |
estágio, |
a pressão P2 |
permanece |
substancialmente baixa, menor que a pressão Pl.
Nessa condição, o óleo em alta pressão Pl atinge a unidade de frenagem da roda traseira direita (RR), ao passo que o óleo em baixa pressão P2 atinge a unidade de frenagem da roda traseira esquerda (RL), da roda dianteira direita (FR) e da roda dianteira esquerda (FL).
Se o motorista continuar a pressionar ambos os pedais 12 e 13 com substancialmente a mesma força, ou seja, com as pressões Pl e P2 substancialmente iguais entre si, a válvula hidráulica 1 se move para a configuração mostrada na Figura 13.
Nessa condição, pode ser observado que as conexões entre as linhas 610, 615, 614 e entre as linhas 611, 616, 613 estão completamente abertas: o óleo em alta pressão, portanto, atinge as unidades de frenagem das rodas dianteira e traseira e a ação de frenagem atinge seu nivel máximo.
No entanto, deve-se observar que a força de frenagem é substancialmente constante em ambos os lados do veículo, embora haja um leve desalinhamento δ entre as posições dos dois primeiros segmentos 105 e 106.
De fato, deve-se observar que nas configurações mostradas nas Figuras 11 a 13, a extremidade terminal 305 do primeiro segmento 105 se apóia contra a extremidade terminal oposta do respectivo segundo segmento 205, ao passo que a extremidade terminal 306 do primeiro segmento 106 é levemente retirada da correspondente extremidade terminal do respectivo segundo segmento 206.
O equipamento operacional 500 funciona da seguinte maneira: quando o veículo está em condições normais de operação, por exemplo, em campos, e ambas as malhas 503 e 504 estão funcionando, o motorista pode utilizar os freios do veiculo tanto para virá-lo em uma direção rapidamente como para interromper seu movimento para frente.
No primeiro caso, o motorista pressiona somente um dos pedais, conforme mostrado na Figura 2 onde o pedal 12 está pressionado.
Na malha 504 correspondente, a pressão aumenta e o óleo é direcionado para a roda traseira direita como pode ser visto na Figura 2. Ao mesmo tempo, o cursor 508 do primeiro meio de distribuição 505 é empurrado em direção à malha 503.
Esse movimento abre a passagem de óleo em direção aos freios da roda no eixo dianteiro 501.
O segundo meio de distribuição 514 está na posição normal 517 na qual as duas malhas 503 e 504 são conectadas aos seus respectivos freios das rodas no eixo traseiro 502.
Nessa condição, o veiculo gira em torno da roda traseira direita do observador e parte do óleo também vai para os freios das rodas no eixo dianteiro 501.
Algo similar acontece quando o motorista quer virar para a esquerda pressionando o pedal 13 e aumentando a pressão dentro da malha 503 e movendo o cursor 508 em direção à malha 504.
Quando o motorista deseja reduzir a velocidade ou interromper o movimento do veiculo, ele pressiona ambos os pedais 12 e 13 simultaneamente, conforme mostrado na Figura 3.
Nesse caso, pode ser observado que o cursor 508 permanece imóvel uma vez que as pressões exercidas sobre suas partes terminais são iguais e opostas e gue o segundo meio de distribuição 514 também permanece imóvel na posição 517 gue permite gue o óleo pressurizado passe pelas malhas 503 e 504 e por meio da linha 519 que se conecta aos freios das rodas no eixo dianteiro.
Portanto, o óleo pressurizado atinge os freios das rodas no eixo traseiro 502 por meio das malhas 503 e 504 e os
freios |
das rodas no eixo dianteiro |
501 por |
meio |
da |
linha de |
conexão |
519. |
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|
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Quando o veiculo é |
levado para a |
estrada para |
transporte rápido, o motorista opera |
o controle |
que |
move |
o cursor |
515, movendo-o em direção à malha 504 conforme mostrado na Figura 4: nessa condição, pode ser visto gue a malha 503 está conectada aos freios das rodas no eixo traseiro 502, ao passo que a malha 504 está conectada à linha 510 e, portanto, aos freios das rodas no eixo dianteiro 501.
Nessa condição, também pode ser observado que a conexão entre o primeiro meio de distribuição 505 e a linha 519 é interrompida, assim o primeiro meio de distribuição 505 não pode enviar óleo separadamente aos freios das rodas no eixo traseiro 502.
Caso precise frear para limitar ou interromper o movimento do veiculo, o motorista opera ambos os pedais e o óleo atinge ambos os freios das rodas no eixo dianteiro 501 e os freios no eixo traseiro 502.
Se uma das malhas 503 e 504 vazar acidentalmente, pode ser observado que a queda na pressão na malha onde ocorreu a falha não impede completamente que o veiculo freie uniformemente
utilizando os freios das rodas traseiro.
Na primeira envia óleo pressurizado às malhas maneira: com referência à Figura o motorista não aplica máquina operatriz que, livremente nas estradas.
Mais acumuladores 23 e 24 não hidráulicos independentes e no lado direito 122 das primeiras segundos segmentos
A versão,
503
5, é qualquer portanto, detalhadamente, fornecem óleo que controlam da máquina operatriz em pelo menos um eixo, dianteiro ou a válvula hidráulica 1 que e 504, funciona da seguinte mostrada a condição na qual força aos pedais 12 e 13 da não freia e pode se mover nessa condição, os pressurizado aos circuitos os freios no lado esquerdo conforme os dutos 121 e fechados pelos respectivos e segundo cursores 5 e 6.
portas 25 e 26 são conectadas que controla os freios em um portas 21 e 22 são
205 e 206 do primeiro terceira e quarta a um respectivo circuito hidráulico lado da máquina operatriz (o circuito do lado esquerdo e o circuito do lado direito, respectivamente) e não são alimentadas uma vez que estão conectadas à descarga 135; como foi mencionado, a máquina operatriz pode se mover no solo nessa condição.
Quando o motorista deseja virar rapidamente a máquina operatriz em uma direção enquanto a máquina está se movendo para frente no solo, ele pressiona o pedal de freio correspondente que abre a alimentação de óleo pressurizado ao circuito hidráulico correspondente, bloqueando os freios no lado posicionado em direção à curva exigida.
A Figura 6 mostra essa condição mais detalhadamente.
Como pode ser visto, o pedal 12 foi pressionado pelo motorista e a primeira unidade de empuxo 7 se movimentou axialmente dentro da seção 3' em direção ao interior do corpo 2 da válvula 1, em direção à tampa 9, comprimindo a mola interna 14, a mola intermediária 15 e a mola externa 16.
movimento da primeira unidade de empuxo 7 para frente também faz com que o primeiro cursor 5 correspondente, dentro do qual o primeiro segmento 105 é mantido contra o segundo segmento 205, se mova para frente na mesma direção dentro da seção 3' ' por meio do empuxo da mola interna 14 e da mola intermediária 15.
O movimento do primeiro cursor 5 para frente primeiramente abre a conexão entre a primeira câmara 40 e a quarta porta com formato de anel 26 por meio da passagem longitudinal 33, a quinta porta com formato de anel 27, o primeiro entalhe com formato de anel 31 e o quarto entalhe com formato de anel 37,
conectando a |
primeira câmara |
40 |
com |
a descarga 135; |
então a |
conexão entre |
a primeira porta |
21 |
e a |
terceira porta 25 |
por |
meio |
do terceiro |
entalhe com formato |
de |
anel 36 também |
se |
abre |
progressivamente: o óleo pressurizado passa então do acumulador 23 (ou de outra fonte equivalente) para o circuito hidráulico que controla os freios, por exemplo, no lado esquerdo da máquina operatriz, bloqueando-as gradualmente conforme o alinhamento aumenta e, assim, a passagem entre a primeira porta 21 e o terceiro entalhe com formato de anel 36.
Uma quantidade de óleo pressurizado também preenche o segundo duto independente 39 sem, no entanto, exercer qualquer efeito nesse estágio conforme o duto é fechado pelo primeiro segmento 106 do cursor 6; parte do óleo pressurizado também atinge o outro assento oco 44 por meio da segunda passagem 47, começando a inundar a terceira câmara 42 e, combinada com a força da mola 46 previamente carregada até um valor previamente calculado (normalmente limitado) , para equilibrar a pressão exercida pelo motorista sobre o pedal 12, modulando a força de operação do freio em um lado.
Portanto, nessa condição, a ação de frenagem é eficiente somente na roda posicionada no lado alimentado pela terceira porta 25, por exemplo, a esquerda da máquina operatriz, ao passo que a roda no outro lado direito continua a girar e é acionada pelo momento da máquina operatriz ou pelo próprio motor que, nesse segundo caso, exerce uma força que é essencialmente gerada pela inércia e que, com o bloqueio da roda no interior da curva, faz substancialmente com que a máquina operatriz vire para o lado onde a roda está bloqueada.
Se, durante a rápida ação acima descrita de virar o volante, o motorista também precisar pressionar os freios do lado direito, ele também começará a pressionar o pedal 13.
Com referência à Figura 7, que ilustra essa condição e conforme a descrição acima, a segunda unidade de empuxo 8 gradualmente se move para frente dentro da seção 4' e a mola interna 14' e a mola intermediária 15' empurram axialmente o primeiro segmento 106 do cursor 6 que começa a se mover dentro da seção 4'' em direção à tampa 9.
Esse movimento provoca um vazamento de óleo pressurizado entre o segundo duto independente 39 e o segundo entalhe com formato de anel 32; esse vazamento de óleo passa pela passagem longitudinal 34 e gradualmente preenche a segunda câmara definida dentro da seção 4'' entre o primeiro segmento 106 e o segundo segmento 206.
A pressão dentro dessa segunda câmara 41 gradualmente aumenta, afastando o segundo segmento 206 do primeiro segmento 106 do cursor 6: basicamente, o segundo segmento 206 se move em direção à tampa 9, abrindo gradualmente a conexão entre a segunda porta 22 e a quarta porta 26 por meio do quarto entalhe com formato de anel 37. Assim, o óleo pressurizado começa a fluir do acumulador 24 para o circuito hidráulico que controla o freio no lado direito da máquina operatriz, o que inicia a ação de frenagem.
Simultaneamente, por meio da segunda passagem 48, uma quantidade de óleo pressurizado também atinge o outro assento oco 45 e, dessa forma, inunda a quarta câmara 43, exercendo
pressão sobre |
a seção |
longitudinal do |
segundo segmento 206 |
que, |
com a ação da |
mola 46, |
equilibra a ação |
do motorista |
sobre o |
pedal |
13. |
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|
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|
|
Deve |
ser observado |
que, embora |
ambos |
sejam |
alimentados na condição mostrada na Figura 7, os dois circuitos hidráulicos do lado esquerdo e do lado direito permanecem completamente separados um do outro conforme o óleo fornecido pelo acumulador 23 não consegue atingir a quarta porta 26 e, similarmente, o óleo do acumulador 24 não consegue atingir a terceira porta 25.
Nessa configuração, a pressão do óleo na seção 3' é maior que a pressão dentro da segunda câmara 41, uma vez que o empuxo total da mola interna 14' e da mola intermediária 15' da segunda unidade de empuxo 8 ainda é limitado, sendo limitada a força aplicada pelo motorista sobre o pedal 13: a pressão dentro da segunda câmara 41 e o empuxo oposto da mola interna 14' e da mola intermediária 15' levam o primeiro segmento 106 para um estado de equilíbrio dinâmico que, movendo-se dentro da seção 4' ' para manter esse estado de equilíbrio, resulta em uma modulação da abertura da sexta porta 28 no segundo entalhe com formato de anel 32.
Se o motorista aumentar a pressão exercida sobre o pedal 13, a força de empuxo da mola interna 14' e da mola intermediária 15' aumenta e faz com que o primeiro segmento 106 se mova adicionalmente em direção à tampa 9, conforme mostrado na Figura 8.
Esse movimento adicional abre a conexão entre a sexta porta 28 e o segundo entalhe com formato de anel 32 definitivamente sem modulação adicional e a pressão no segundo duto independente 39 é transferida totalmente para a segunda câmara 41 por meio da passagem longitudinal 34.
O primeiro segmento 106 do cursor 6 ainda é mantido equilibrado entre a pressão exercida pelo óleo na segunda câmara 41 e pelo empuxo total recebido da mola interna 14' e da mola intermediária 15' .
Nessa condição, as pressões dentro da seção 3' e dentro da segunda câmara 41 se igualam conforme são conectadas entre si por meio do segundo duto independente 39.
O aumento gradual na pressão dentro da segunda câmara 41 até se igualar à pressão dentro da seção 3' faz com que o segundo segmento 206 do cursor 6 continue se movendo em direção à tampa 9.
Esse movimento abre a conexão entre o duto 122 e, dessa forma, entre a segunda porta 22 que leva ao acumulador 24 e o duto 126 que leva à quarta porta 26 e, assim, ao circuito de freio direito por meio do quarto entalhe com formato de anel 37; assim como o movimento em direção ao circuito de freio do lado direito, o óleo pressurizado também flui em direção à quarta
câmara |
43 por |
meio |
da segunda passagem |
48, |
equilibrando, com a |
força da mola |
46, |
o empuxo exercido |
pela |
pressão |
do óleo na |
segunda |
câmara |
41. |
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|
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|
|
0 |
segundo segmento 206 |
do |
cursor 6 |
é, por sua |
vez, mantido equilibrado entre a pressão exercida sobre sua seção longitudinal pelo óleo na segunda câmara 41 e a pressão do óleo na quarta câmara 43, somada à força da mola 45.
Essa pressão é igual à pressão do óleo que é enviado para o circuito de freio do lado esquerdo: assim, as pressões do óleo enviado aos respectivos circuitos de freio do lado direito e esquerdo são iguais e a máquina operatriz freia sem qualquer desequilíbrio ou desvio da trajetória.
Como pode ser visto na Figura 8, embora a ação de frenagem nos dois circuitos de freio seja igual, os pedais 12 e 13 não são, entretanto, perfeitamente alinhados entre si. Na verdade, eles são compensados por um valor de desalinhamento δ devido ao fato de que o primeiro segmento 105 do cursor 5 está em contato direto com o segundo segmento 205, ao passo que o primeiro segmento
106 do cursor é mantido separado do segundo segmento
206 por um valor igual ao valor de desalinhamento δ
presente entre os pedais 12 e 13, considerando, como uma hipótese, que esse valor de desalinhamento δ é exclusivamente gerado pela condição descrita acima e que todos os outros erros causados por várias tolerâncias de usinagem dos componentes da válvula hidráulica são irrelevantes.
Em outras palavras, as molas internas 14' e as molas intermediárias 15' atuam como elemento de compensação automática dos valores de desalinhamento entre os pedais 12 e 13 gerados pelas configurações dos primeiros e segundos segmentos e também por quaisquer outras diferenças de pressão provocadas pelas várias tolerâncias de usinagem dos componentes.
Se o motorista continuar a aumentar a pressão exercida sobre o pedal 13, o primeiro segmento 106 do cursor 6 desliza em direção ao segundo segmento 206 até entrar em contato com ele: a pressão do óleo dentro do assento 4 pelo primeiro segmento 106 e pelo segundo segmento 206 aumenta e excede a pressão dentro da seção 3' ' pelo primeiro segmento 105 e pelo segundo segmento 205 do cursor 5.
Por meio do primeiro duto independente 38, essa pressão maior atinge a primeira câmara 40 definida entre o primeiro segmento 105 e o segundo segmento 205, separando-os
gradualmente, |
conforme mostrado na Figura 9. |
segunda |
versão é |
a |
A operação |
da válvula 1 na |
seguinte: |
as |
Figuras 10 ou |
14 |
mostram a |
condição |
na qual |
o |
motorista |
não |
aplica nenhuma |
força |
aos pedais |
de freio |
12 e 13 |
de |
um veículo, por exemplo, um trator de uso agrícola, que, portanto, não freia e pode se movimentar livremente nas estradas.
Mais detalhadamente, nessa condição, as bombas 23 e 24 não fornecem óleo pressurizado aos circuitos hidráulicos independentes que controlam as unidades de frenagem no lado esquerdo e no lado direito do trator, uma vez que os dutos 121 e 122 das primeiras portas 21 e 22 são fechados pelos respectivos segundos segmentos 205 e 206 do primeiro e segundo cursores 5 e 6.
A terceira e quarta portas 25 e 26 são conectadas a um respectivo circuito hidráulico que controla os freios em um lado do trator (o circuito do lado esquerdo e o circuito do lado direito, respectivamente) e não são alimentados uma vez que estão conectados à descarga 135; a quinta porta radial 145 e a sexta porta radial 146 também são conectadas à descarga 135 e, portanto, não podem enviar óleo pressurizado às unidades de frenagem da roda dianteira esquerda (FL) e da roda dianteira direita (FR) às quais estão conectadas.
Assim, como foi mencionado, nessa condição, o trator pode se movimentar no solo.
Quando o motorista deseja virar o trator rapidamente em uma direção enquanto este se move para frente no solo, o motorista opera o pedal de freio correspondente que abre a alimentação de óleo pressurizado ao circuito hidráulico correspondente, bloqueando os freios no lado posicionado em direção à curva necessária.
As Figuras 11 e 15 mostram essa condição mais detalhadamente.
Como pode ser visto, o pedal 12 foi pressionado pelo motorista e a primeira unidade de empuxo 7 se movimentou axialmente dentro da seção 3' em direção ao interior do corpo 2 da válvula 1, em direção à tampa 9, comprimindo a mola interna 14, a mola intermediária 15 e a mola externa 16.
O movimento da primeira unidade de empuxo 7 para frente também faz com que o primeiro cursor 5 correspondente, dentro do qual o primeiro segmento 105 é mantido contra o segundo segmento 205, para mover-se para frente dentro da seção 3' ' na mesma direção por meio do empuxo da mola interna 14 e da mola intermediária 15.
O movimento do primeiro cursor 5 para frente abre primeiramente a conexão entre a primeira câmara 40 e a quarta porta com formato de anel 26 por meio da passagem longitudinal 33, a quinta porta com formato de anel 27, o primeiro entalhe com formato de anel 31 e o quarto entalhe com formato de anel 37, conectando à primeira câmara 40 com a descarga 135; a quinta porta radial 145 é conectada à primeira câmara 40 por meio do duto 127, o entalhe com formato de anel 31 e a passagem longitudinal 33 são, portanto, conectados à descarga 135.
Assim, a conexão entre a primeira porta 21 e a terceira porta 25 por meio do terceiro entalhe com formato de anel 36 também se abre progressivamente: dessa forma, o óleo pressurizado flui da bomba 23 para o circuito hidráulico que
controla |
a unidade de frenagem, por exemplo, da roda traseira |
direita |
(RR) do trator, bloqueando-a gradualmente conforme o |
alinhamento aumenta e, assim, a largura da passagem entre a
primeira |
porta 21 e o terceiro entalhe com formato de anel 36.
Uma quantidade de óleo pressurizado também |
preenche |
o segundo duto independente 39 sem, no entanto, ter |
qualquer |
efeito nesse estágio conforme o duto é fechado pelo |
primeiro |
segmento 106 do cursor 6; parte do óleo pressurizado |
também atinge o outro assento oco 44 por meio da segunda passagem fc
47, começando a inundar a terceira câmara 42 e, com a força da mola 46 previamente carregada até um valor previamente calculado (normalmente limitado), para equilibrar a pressão exercida pelo motorista sobre o pedal 12, modulando a força de operação do freio em um lado.
Portanto, nessa condição, a ação de frenagem é eficiente somente na roda traseira posicionada no lado alimentado por meio da terceira porta 25, por exemplo, o lado esquerdo do trator, enquanto as outras três rodas, especificamente a roda dianteira esquerda (FL), a roda traseira esquerda (RL) e a roda dianteira direita (FR) , continuam a girar. Estas são acionadas pelo momento do trator ou pelo próprio motor que, nesse primeiro caso, exerce uma força que é essencialmente gerada pela inércia e que, com o bloqueio da roda no interior da curva, faz substancialmente com que a máquina operatriz vire para o lado onde a roda está bloqueada.
Se o motorista também precisar operar os freios do lado direito, ele começará a pressionar o pedal 13 também com uma pressão P2.
Com referência às Figuras 12 e 16 que ilustram essa condição e conforme a descrição acima, a segunda unidade de empuxo 8 gradualmente se move para frente dentro da seção 4' e a mola interna 14' e a mola intermediária 15' empurram axialmente o primeiro segmento 106 do cursor 6 que então começa a mover-se dentro da seção 4'' em direção à tampa 9.
Assim, o movimento provoca um vazamento de óleo pressurizado entre o segundo duto independente 39 e o segundo entalhe com formato de anel 32; esse vazamento de óleo flui pela passagem longitudinal 34 e gradualmente preenche a segunda câmara dentro da seção 4'' entre o primeiro segmento 106 e o segundo segmento 206.
A pressão dentro dessa segunda câmara 41 aumenta gradualmente, afastando o segundo segmento 206 do primeiro segmento 106 do cursor 6: basicamente, o segundo segmento 206 se move em direção à tampa 9, abrindo gradualmente a conexão entre a segunda porta 22 e a quarta porta 26 por meio do quarto entalhe com formato de anel 37. Assim, o óleo começa a atingir a pressão P2 a partir da bomba 24 até o circuito hidráulico que controla a unidade de frenagem do lado direito da máquina operatriz, o que inicia a ação de frenagem.
Mais detalhadamente, o óleo na pressão P2 é enviado em direção à unidade de frenagem da roda dianteira direita (FR) por meio da sexta porta radial 146 à qual está conectada, e também à unidade de frenagem da roda traseira direita (RR) à qual está conectada por meio da quarta porta 26.
Conforme o primeiro segmento 106 também se move em direção à tampa 9, a conexão entre a bomba 23 e o duto 614 é gradualmente aberta (visto detalhadamente na Figura 12) o que permite que o óleo seja enviado com uma pressão temporariamente baixa à roda dianteira esquerda (FL): nessa condição, portanto, a roda traseira direita (RR) é alimentada com óleo em alta pressão Pl, enquanto a roda traseira esquerda (RL), a roda dianteira direita (FR) e a roda dianteira esquerda (FL) são alimentadas com óleo na pressão P2 menor que a pressão Pl.
Simultaneamente, por meio da segunda passagem 48, uma quantidade de óleo pressurizado também atinge o outro assento oco 45 e, assim, inunda a segunda câmara 43, exercendo pressão sobre a seção longitudinal do segundo segmento 206 que, com a ação da mola 46, equilibra a ação do motorista sobre o pedal 13.
Deve ser observado que, embora ambos sejam alimentados na condição mostrada na Figura 16, os dois circuitos hidráulicos do lado esquerdo e do lado direito permanecem completamente separados um do outro conforme o óleo fornecido pela bomba 23 não consegue atingir a quarta porta 26 e a quinta porta radial 145. Similarmente, o óleo da bomba 24 não consegue atingir a terceira porta 25 e a sexta porta radial 146.
Nessa configuração, a pressão do óleo na seção 3' é maior que a pressão dentro da segunda câmara 41, uma vez que o empuxo total da mola interna 14' e da mola intermediária 15' da segunda unidade de empuxo 8 ainda é limitado, sendo limitada a força aplicada pelo motorista sobre o pedal 13: a pressão dentro da segunda câmara 41 e o empuxo oposto da mola interna 14' e da mola intermediária 15' levam o primeiro segmento 106 para um estado de equilíbrio dinâmico que, movendo-se dentro da seção 4'' para manter esse estado de equilíbrio, resulta na modulação da abertura da sexta porta 28 no segundo entalhe com formato de anel
32.
Se o motorista aumentar a pressão exercida sobre o pedal 13, a força de empuxo da mola interna 14' e da mola intermediária 15' aumenta e faz com que o primeiro segmento 106 se mova adicionalmente em direção à tampa 9, conforme mostrado na Figuras 13 e 17.
Esse movimento adicional abre a conexão entre a sexta porta 28 e o segundo entalhe com formato de anel 32 definitivamente sem modulação adicional e a pressão no segundo duto independente 39 é transferida totalmente para a segunda câmara 41 por meio da passagem longitudinal 34.
O primeiro segmento 106 do cursor 6 ainda é mantido equilibrado entre a pressão exercida pelo óleo na segunda câmara 41 e pelo empuxo total recebido da mola interna 14' e da mola intermediária 15' .
Nessa condição, as pressões dentro da seção 3' e dentro da segunda câmara 41 se igualam conforme são conectadas 10 entre si por meio do segundo duto independente 39.
O aumento gradual na pressão dentro da segunda câmara 41 até se igualar à pressão dentro da seção 3' faz com que o segundo segmento 206 do cursor 6 continue se movendo em direção à tampa 9.
Esse movimento abre a conexão entre o duto 122 e, dessa forma, entre a segunda porta 22 que está conectada à bomba 24 e o duto 126 que está conectado à quarta porta 26 e, assim, à unidade de frenagem da roda traseira esquerda (RL) por meio do quarto entalhe com formato de anel 37; assim como o movimento em direção à unidade de frenagem da roda traseira esquerda (RL), o óleo pressurizado também flui em direção à quarta câmara 43 por meio da segunda passagem 48, equilibrando, com a força da mola 46, o empuxo exercido pela pressão do óleo na segunda câmara 41.
O segundo segmento 206 do cursor 6 é, por sua vez, mantido equilibrado entre a pressão exercida sobre sua seção longitudinal pelo óleo na segunda câmara 41 e a pressão do óleo na quarta câmara 43, somada â força da mola 45.
Essa pressão é igual à pressão PI do óleo que é enviado à unidade de frenagem da roda traseira direita: assim, as pressões do óleo enviado aos respectivos circuitos de freio do lado direito e esquerdo são substancialmente iguais e o trator freia sem qualquer desequilíbrio ou desvio da trajetória.
Como pode ser visto na Figura 17, embora a ação de frenagem nos dois circuitos de freio seja igual, os pedais 12 e 13 não são, entretanto, perfeitamente alinhados entre si. Na verdade, conforme previamente descrito na primeira versão da válvula 1, eles são compensados, nesse caso, também por um valor de desalinhamento “δ devido ao fato de que o primeiro segmento 105 do cursor 5 está em contato direto com o segundo segmento 205, ao passo que o primeiro segmento 106 do cursor 6 é mantido separado do segundo segmento 206 por um valor igual ao valor de desalinhamento “δ presente entre os pedais 12 e 13, considerando, como uma hipótese, que esse valor de desalinhamento “δ é exclusivamente gerado pela condição descrita acima e que todos os outros erros causados por várias tolerâncias de usinagem dos componentes da válvula hidráulica são irrelevantes.
Em outras palavras, as molas internas 14' e as molas intermediárias 15' atuam como elemento de compensação automática do valor de desalinhamento “δ entre os pedais 12 e 13 gerado pelas configurações dos primeiros e segundos segmentos e também por quaisquer outras diferenças de pressão provocadas por várias tolerâncias de usinagem dos componentes.
Se o motorista continuar a aumentar a pressão exercida sobre o pedal 13, o primeiro segmento 106 do cursor 6 desliza em direção ao segundo segmento 206 até entrar em contato com ele: a pressão do óleo dentro do assento 4 pelo primeiro
¢.
segmento 106 e pelo segundo segmento 206 aumenta e excede a pressão dentro da seção 3' ' pelo primeiro segmento 105 e pelo segundo segmento 205 do cursor 5.
Por meio do primeiro duto independente 38, essa pressão maior atinge a primeira câmara 40 definida entre o primeiro segmento 105 e o segundo segmento 205, separando-os gradualmente, conforme mostrado na Figura 17.
De modo geral, pode ser observado que o óleo pressurizado contido no acumulador 23 somente atinge a terceira porta 25 por meio da qual o circuito de freio esquerdo é alimentado, ao passo que o óleo pressurizado contido no acumulador 24 somente atinge a quarta porta 26 por meio da qual o circuito de freio direito é alimentado: portanto, não é possível que o óleo que alimenta os dois circuitos separadamente se misture. Portanto, eles são hidraulicamente separados.
Também na segunda versão da válvula 1, pode ser visto que o óleo pressurizado enviado nesse caso pela bomba 23 somente atinge a terceira porta 25, por meio da qual a unidade de frenagem da roda traseira direita (RR) é alimentada, e a sexta porta radial 14 6 por meio da qual a unidade de frenagem da roda dianteira esquerda (FL) é alimentada.
Por outro lado, o óleo pressurizado enviado pela bomba 24 somente atinge a quarta porta 26 por meio da qual a unidade de frenagem da roda traseira esquerda (RL) é alimentada, e a quinta porta radial 14 5 por meio da qual a unidade de frenagem da roda dianteira direita (FR) é alimentada: portanto, não é possível que o óleo que alimenta os dois circuitos separadamente se misture. Portanto, eles são hidraulicamente separados.
Por esse motivo, caso haja um vazamento de óleo em um dos circuitos, o outro circuito continuaria a funcionar, proporcionando uma ação de frenagem da máquina operatriz de qualquer maneira, mesmo que somente em uma roda de um lado da máquina operatriz. Por outro lado, se a segunda versão da válvula 1 for adequada, com referência à condição mostrada na Figura 17, caso haja um vazamento de óleo, por exemplo, no duto 616, a pressão do óleo nesse duto e no duto 613 é completamente cancelada e o óleo enviado pela bomba 24 é perdido por meio do vazamento no duto 616.
Entretanto, pode ser observado que a outra bomba 23 pode continuar a alimentar a roda traseira direita (RR) por meio do duto 615 e a roda dianteira esquerda (FL) por meio do duto 614, permitindo que o motorista freie o trator por meio de uma ação cruzada e essencialmente equilibrada para evitar desvios perigosos da trajetória.
Além disso, a válvula hidráulica 1 pode prover uma ação de frenagem uniforme entre os dois circuitos de freio do lado esquerdo e direito de uma máquina operatriz mesmo que, por algum motivo, haja valores de desalinhamento entre os dois pedais que operam os freios do lado esquerdo e direito respectivamente.