Uma unidade de potência de 1.800 rpm que é silenciosa a 12 MPa pode se transformar em um problema de 76–80 dB a 21 MPa se o tipo de bomba de palhetas estiver errado para o ciclo de trabalho. A resposta prática é escolher a arquitetura da bomba de acordo com o trabalho: deslocamento fixo ou variável, fluxo único ou múltiplo, palheta ou intra-palheta, cartucho ou unidade completa, e padrão ou serviço de direção. Essa escolha controla a estabilidade do fluxo, o calor, o ruído, o comportamento de inicialização e quanto da máquina deve ser removida quando a bomba eventualmente se desgastar.
Abaixo está uma análise tipo por tipo para compradores e engenheiros de manutenção que precisam comparar um número de catálogo com o circuito real, e não apenas corresponder às dimensões de montagem.
A primeira decisão: deslocamento fixo ou variável
O deslocamento fixo é o tipo de bomba de palhetas mais simples. Ele fornece um volume quase constante por revolução, de modo que o fluxo aumenta e diminui com a velocidade do acionamento. A 1.800 rpm, uma bomba de 20 cc/rot fornece cerca de 36 L/min antes das perdas por escorregamento. Isso é previsível e geralmente tem custo mais baixo, mas se o circuito mantiver pressão por longos períodos, o excesso de fluxo atravessa a válvula de alívio e se transforma em calor. Uma bomba de palhetas variáveis com compensação de pressão reduz o deslocamento à medida que a pressão definida se aproxima, de modo que ela pode segurar uma braçadeira ou prensa sem queimar 10–20 kW no caminho de alívio.
As bombas variáveis não são automaticamente melhores. Eles acrescentam um compensador, um parafuso de ajuste e a necessidade de óleo mais limpo; um orifício de controle contaminado pode causar resposta lenta ou excesso de pressão. Para uma máquina que sempre usa fluxo total, o deslocamento fixo costuma ser mais econômico. Para trabalhos de retenção longa, fixação ou carregamento de acumulador, o deslocamento variável é a escolha mais defensável.
Bombas de palhetas de deslocamento variável série VPV Bomba de palhetas de fluxo variável com pressão e fluxo ajustáveis, adequada para máquinas-ferramentas e sistemas que necessitam de retenção de pressão ou menor perda de potência. Ver Produto → Bombas de palhetas simples, duplas e triplas
Uma única bomba possui uma entrada e uma saída. Uma bomba dupla compartilha um eixo de transmissão e muitas vezes uma entrada comum, mas fornece dois fluxos de saída independentes; um triplo adiciona um terço. Isto é útil quando uma unidade de potência precisa alimentar, por exemplo, um circuito piloto de 12 L/min e um circuito atuador de 40 L/min em pressões diferentes. Os circuitos permanecem hidraulicamente separados, o que é mais limpo do que dividir um fluxo com uma válvula prioritária quando as demandas de pressão estão distantes.
O risco de compra é tratar uma bomba dupla ou tripla como um simples somador de fluxo. Verifique o torque do eixo, a diferença máxima de pressão entre as saídas, o roteamento do dreno da caixa e a orientação da porta. Em uma pilha tandem, a bomba traseira pode ter uma classificação de pressão mais baixa que a bomba frontal; usar a mesma configuração de alívio em ambos pode reduzir a vida útil. Se uma seção falhar, confirme se toda a unidade deve ser substituída ou se é possível reparar o cartucho. O fluxo de cada saída ainda depende da mesma ação geradora de pressão, que é explicada em como as bombas de palhetas criam pressão e fluxo .
Dentro da bomba: designs Pin-Vane, Intra-Vane, Cartucho e Through-Shaft
Todas as bombas de palhetas usam palhetas que deslizam em um rotor, mas o método de retenção de palhetas altera o comportamento de inicialização e baixa velocidade. Os projetos de palhetas usam pinos sob as palhetas para mantê-las contra o anel do came quando a força centrífuga é baixa; isso pode melhorar a preparação e a resposta em baixa velocidade, mas os pinos e as ranhuras das palhetas são pontos de desgaste extras. Os projetos intra-palhetas direcionam a pressão para a parte inferior da palheta; eles geralmente funcionam de forma mais silenciosa e carregam o anel do came de maneira mais uniforme, mas são menos tolerantes a óleo sujo e uma intra-palheta desgastada pode produzir uma mudança de ruído dependente da pressão.
Uma bomba de cartucho é um elemento de bombeamento completo: rotor, palhetas, anel de came, placas laterais e vedações em um conjunto utilizável. Isso pode reduzir o tempo de inatividade quando a carcaça e o eixo ainda estão em boas condições, mas a cavidade e as superfícies de contato devem estar dentro das especificações. Os projetos de eixo passante permitem que duas ou mais seções da bomba sejam acionadas em série a partir de um motor, o que economiza espaço, mas requer alinhamento cuidadoso e equilíbrio do acoplamento. Para planejar a manutenção, compare o preço de um cartucho com o custo de mão de obra de uma troca completa da bomba; em uma impressora 24 horas por dia, 7 dias por semana, o reparo mais rápido geralmente é mais importante do que o preço da peça.
Componentes da bomba de palhetas de cartucho T6/T7 Conjunto de bomba de palhetas tipo cartucho de lábio duplo com pino de localização único, destinado à manutenção e desempenho hidráulico confiável em aplicações industriais. Ver Produto → Uma comparação prática de tipos comuns de bombas de palhetas
A tabela abaixo é um ponto de partida para a revisão do circuito. A seleção final ainda depende da viscosidade do fluido, do ciclo de trabalho e dos limites de pressão contínua e de pico publicados pela bomba.
| Tipo de bomba de palhetas | Comportamento de fluxo | Ajuste típico | Cuidado com as compras |
|---|---|---|---|
| Único fixo | O fluxo segue a velocidade do drive | Movimento contínuo do atuador, transferência simples | Calor da válvula de alívio durante longos períodos de retenção |
| Variável compensada por pressão | O fluxo cai perto da configuração de pressão | Prenda, pressione, carregue o acumulador | Controlar a limpeza do orifício e a precisão da configuração |
| Duplo ou triplo | Dois ou três fluxos independentes | Unidades de energia multifuncionais | Torque do eixo, diferença de pressão, orientação da porta |
| Palheta | Os pinos mantêm as palhetas afastadas em baixa velocidade | Partida a frio e serviço em baixa velocidade | Desgaste do pino e da ranhura da palheta |
| Intra-palheta | Palhetas carregadas de pressão | Circuitos industriais de baixo ruído | Sensibilidade de filtragem |
| Cartridge | Inserto de bombeamento substituível | Reparação rápida de uma caixa sólida | O desgaste da cavidade deve ser medido |
| Eixo passante | Seções de bomba montadas em série | Acionamento multibomba compacto | Alinhamento e equilíbrio de acoplamento |
| Bomba de direção | Fluxo prioritário para direção | Máquinas móveis | Curva de fluxo da velocidade do motor e comportamento de reserva |
Combinando o tipo com construção e serviço industrial
Em máquinas de construção, a bomba raramente atinge uma velocidade constante. Uma bomba de direção de deslocamento fixo pode ser dimensionada para uma marcha lenta de 1.200 rpm e depois funcionar a 2.200 rpm na velocidade de deslocamento, de modo que a curva de fluxo e o ajuste de alívio devem ser verificados em todo o mapa do motor. Os circuitos de direção também precisam de fluxo prioritário e um recurso seguro de direção manual; uma bomba que corresponda ao deslocamento, mas não à válvula prioritária, pode parecer pesada em marcha lenta ou barulhenta em alta velocidade. Para uma visão geral de como essas bombas se adaptam a equipamentos móveis, consulte aplicações de máquinas de construção .
Bombas de Direção Simples V10 e V20 Bomba de direção única com corpo HT300 e Ping Jian intercambiável ou eixo estriado, destinada a máquinas de plástico, moldagem por injeção, corte e prensa. Ver Produto → As unidades de energia industriais têm um perfil diferente: ciclos longos de fixação, prensa ou acumulador em velocidade fixa do motor. Aqui, o compensador de pressão da bomba variável geralmente compensa através de temperaturas mais baixas do óleo e pacotes de resfriamento menores. Para um circuito simples de transferência ou lubrificação, uma bomba única fixa é geralmente a opção de menor risco e menor custo.
Lista de verificação de especificações antes de comprar
Compare estes valores na folha de dados e na placa de identificação da máquina, não apenas na capa do catálogo:
- Deslocamento em cc/rot e vazão esperada na velocidade real do inversor; o escorregamento e a eficiência volumétrica mudam com a pressão e a viscosidade.
- Classificações de pressão contínua e de pico, além da configuração da válvula de alívio e se o pico ocorre a cada ciclo ou apenas em uma parada.
- Faixa de velocidade, velocidade mínima de escorva e se a bomba funcionará com o motor em marcha lenta por longos períodos.
- Faixa de viscosidade do fluido, grau de óleo recomendado e meta de limpeza; um filtro de 10 µm pode ser necessário para uma unidade variável ou intra-palhetas onde uma bomba fixa toleraria mais contaminação.
- Piloto de montagem, tipo de eixo, orientação da porta, rotação e limite de drenagem da caixa; um limite de drenagem da caixa de 0,5–1 bar é comum em bombas pequenas, mas confirme o modelo exato.
- Alvo de ruído e condição de teste; uma reivindicação de baixo ruído a 1.450 rpm e 7 MPa não prevê pressão sonora a 2.200 rpm e 21 MPa.
- Plano de serviço: disponibilidade do cartucho, prazo de entrega do kit de vedação e se a caixa pode ser reutilizada após uma verificação de desgaste.
O erro de aquisição mais comum é misturar uma classificação de catálogo de alta pressão com um ciclo de trabalho de baixa pressão e depois culpar a bomba pelo calor ou ruído. O segundo mais comum é substituir uma bomba dupla desgastada por uma bomba única mais um divisor de fluxo, o que altera tanto a queda de pressão quanto a controlabilidade. Combine o tipo com o circuito primeiro e, em seguida, confirme o caminho de montagem e serviço.
