Investigação e desenvolvimento de cabos em material polimérico para acionamento de autoclismos

Abstract

A otimização de artigos técnicos produzidos em grandes séries, designadamente para a redução do seu custo de produção, é hoje um aspeto prioritário para as empresas. Neste sentido, a empresa Oliveira & Irmão, S.A pretende a substituição do conjunto cabo-de-aço/manga-polimérica no mecanismo de acionamento de autoclismos Atlas Cabos, por um monofilamento polimérico com valor de produção mais baixo. Neste trabalho estudaram-se vários materiais poliméricos disponíveis no mercado, tanto monofilamentares como multifilamentares. As possíveis soluções alternativas foram testadas em situação real de serviço e, também, num equipamento-protótipo de ensaio de conjuntos cabo-manga desenvolvido no âmbito deste estudo. Foi analisada a variação da força de acionamento do mecanismo de acionamento de autoclismos em condições de serviço real. O equipamento-protótipo foi usado para a análise preliminar da variação da força de atrito no acionamento de vários conjuntos cabo-manga. No equipamento-protótipo verificou-se não existir variação da força de atrito com o aumento do número de ciclos. Também se obtiveram os melhores resultados (menor força de atrito) com o conjunto cabo monofilamentar em PEEK, com diâmetro de 0,5 mm e manga em HDPE segmentada transversalmente, com um espaçamento entre cortes de 20 mm. Este conjunto também teve o melhor desempenho em condições de serviço reais.

The optimization of technical articles produced in large series, namely to reduce their cost of production, is now a priority issue in the industry. In this regard, the company Oliveira & Irmão, S.A aims at replacing the steel cable in the flush mechanism Atlas Cabos, by a lower costing polymeric monofilament. In this study various polymeric materials available in the market, both monofilament and multifilament, were investigated. Possible alternative solutions were tested in service operation conditions and also in a prototype-equipment specially designed for testing cable-sleeve sets. The variation of the activation force of cable-sleeve sets of the flushing mechanism driving force in real operating conditions was analysed. The prototype was used for the preliminary analyses of the variation of the friction force in the operation of the cable-sleeve sets. In the prototype equipment it was found that here is no variation of the friction force with the increasing number of cycles. The best results (lowest frictional force) were achieved with the PEEK cable / HDPE sleeve consisting of a cable of PEEK monofilament with diameter of 0.5 mm and HDPE sleeve transversely segmented with 20 mm spacing between cuts. This set also showed the best in the service operation tests.