Bombas Hidraulicas

Objetivo

Descrever o Procedimento para seleção de bomba hidráulica para uso em sistemas hidráulicos para automação industrial.

Introdução

Atualmente, a hidráulica tem ocupado um espaço de extrema importância na engenharia e é responsável por grandes avanços na indústria e maquinários em geral.

A palavra “hidráulica” provém do grego hydor (água) e aulos (condução/ aula/ tubo), ou seja, a condução de um fluido em uma tubulação. O projeto trata da óleo- hidráulica, que tem o óleo como fluido de trabalho.

A hidráulica é, portanto, uma área de conhecimento de vital importância para estudantes de diversas áreas da engenharia e seu conhecimento teórico e prático torna- se fundamental para a formação acadêmica.

Generalidade - as bombas são utilizadas nos circuitos hidráulicos, para converter energia mecânica em energia hidráulica. A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, o que permite que a pressão atmosférica force o fluido do tanque, através da linha de sucção, a penetrar na bomba. A bomba passará o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do sistema hidráulico. As bombas são classificadas, basicamente, em dois tipos: hidrodinâmicas e hidrostáticas.

Bombas Hidrodinâmicas

São bombas de deslocamento não-positivo, usadas para transferir fluidos e cuja única resistência é a criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Essas bombas raramente são usadas em sistemas hidráulicos, porque seu poder de deslocamento de fluido se reduz quando aumenta a resistência e também porque é possível bloquear-se completamente seu pórtico de saída em pleno regime de funcionamento da bomba.

Bombas Hidrostáticas

São bombas de deslocamento positivo, que fornecem determinada quantidade de fluido a cada rotação ou ciclo. Como nas bombas hidrostáticas a saída do fluido independe da pressão, com excessão de perdas e vazamentos, praticamente todas as bombas necessárias para transmitir força hidráulica em equipamento industrial, em maquinaria de construção e em aviação são do tipo hidrostático. As bombas hidrostáticas produzem fluxos de forma pulsativa, porém sem variação de pressão no sistema.

Especificação de Bombas

As bombas são, geralmente, especificadas pela capacidade de pressão máxima de operação e pelo seu deslocamento, em litros por minuto, em uma determinada rotação por minuto.

Relações de Pressão

A faixa de pressão de uma bomba é determinada pelo fabricante, baseada na vida útil da bomba.

Observação - se uma bomba for operada com pressões superiores às estipuladas pelo fabricante, sua vida útil será reduzida.

Deslocamento

Deslocamento é o volume de líquido transferido du- rante uma rotação e é equivalente ao volume de uma câmara multiplicado pelo número de câmaras que passam pelo pórtico de saída da bomba, durante uma rotação da mesma. O deslocamento é expresso em centímetros cúbicos por rotação e a bomba é caracterizada pela sua capacidade nominal, em litros por minuto.

Capacidade de Fluxo

A capacidade de fluxo pode ser expressa pelo deslocamento ou pela saída, em litros por minuto.

Eficiência volumétrica

Teoricamente, uma bomba desloca uma quantidade de fluido igual a seu deslocamento em cada ciclo ou revolução. Na prática, o deslocamento é menor, devido a vazamentos internos. Quanto maior a pressão, maior será o vazamento da saída para a entrada da bomba ou para o dreno, o que reduzirá a eficiência volumétrica.

A eficiência volumétrica é igual ao deslocamento real dividido pelo deslocamento teórico, dada em porcentagem.

Fórmula

Eficiência volumétrica= (deslocamento real/ deslocamento teórico) X 100.

Se, por exemplo, uma bomba a 70kgf/cm2 de pressão deve deslocar, teoricamente, 40 litros de fluido por minuto e desloca apenas 36 litros por minuto, sua eficiência volumétrica, nessa pressão, é de 90%, como se observa aplicando os valores na fórmula:

As bombas hidráulicas atualmente em uso são, em sua maioria, do tipo rotativo, ou seja, um conjunto rotativo transporta o fluido da abertura de entrada para a saída. De acordo com o tipo de elemento que produz a transferência do fluido, as bombas rotativas podem ser de engrenagens, de palhetas ou de pistões.

Localização da Bomba

Muitas vezes, num sistema hidráulico industrial, a bomba está localizada sobre a tampa do reservatório que contém o fluido hidráulico do sistema. A linha ou duto de sucção conecta a bomba com o líquido no reservatório. O líquido, fluindo do reservatório para a bomba, pode ser considerado um sistema hidráulico separado. Mas, neste sistema, a pressão menor que a atmosférica é provocada pela resistência do fluxo. A energia para deslocar o líquido é aplicada pela atmosfera. A atmosfera e o fluido no reservatório operam juntos, como no caso de um acumulador.

Tipos de Bombas

Bombas hidráulicas converter a energia mecânica em energia e movimento fluido hidráulico. Existem 3 tipos de bomba hidráulicas : as bombas de palhetas, bombas de pistão e bombas de engrenagens.

Bombas de Engrenagem

A bomba de engrenagem consiste basicamente de uma carcaça com orifícios de entrada e de saída, e de um mecanismo de bombeamento composto de duas engrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagem motora, é ligada a um eixo que é conectado a um elemento acionador principal. A outra engrenagem é a engrenagem movida.

Como funciona uma Bomba de Engrenagem

No lado da entrada, os dentes das engrenagens desengrenam, o fluido entra na bomba, sendo conduzido pelo espaço existente entre os dentes e a carcaça, para o lado da saída onde os dentes das engrenagens engrenam e forçam o fluido para fora do sistema. Uma vedação positiva neste tipo de bomba é realizada entre os dentes e a carcaça, e entre os próprios dentes de engrenamento. As bombas de engrenagem têm geralmente um projeto não compensado.

Bomba de Engrenagem