Que bomba hidráulica escolher?

Existem quatro tipos de bombas hidráulicas:

• Bombas de engrenagens
• Bombas de pistão
• Bombas de palhetas
• Bombas de parafuso

Bomba de engrenagens

Bombas de engrenagens

As bombas de engrenagens têm muito poucas peças móveis. São constituídas por duas rodas dentadas que engrenam uma na outra. Têm um caudal constante e, geralmente, operam com pressões entre 50 e 210 bar. As bombas de engrenagens são as bombas com velocidades de trabalho mais elevadas, que podem atingir 3000-6000 rpm.

Vantagens: 

• O seu preço é acessível.
• Têm cilindrada fixa.

Desvantagem:

• Possuem baixa eficiência volumétrica.

Existem dois tipos de bombas de engrenagens: as bombas de engrenagem externa e as bombas de engrenagem interna.

Bombas de engrenagem externa:

• Numa bomba de engrenagem externa, apenas uma das rodas dentadas, a roda motora, está ligada ao acionamento. A outra roda da engrenagem, a roda movida, gira no sentido oposto, engrenada na roda motora. 

Existem, ainda, bombas de engrenagem externa dupla, que consistem em duas bombas de engrenagem acionadas pelo mesmo eixo. Uma bomba de engrenagem externa dupla tem como vantagem poder alimentar dois circuitos hidráulicos independentes ou então fornecer um caudal mais elevado a um único circuito.

Bombas de engrenagem interna: 

• Consistem numa roda com dentado interior excêntrica e numa roda com dentado exterior, designada “coroa”. 
• Durante a rotação das engrenagens, quando as rodas se desengrenam, uma determinada quantidade de fluido é aspirada, enchendo o vazio deixado entre os dentes da roda interna e da roda externa, fixada às paredes da caixa.
• Quando os dentes se voltam a engrenar, o fluido é expelido para a saída, completando assim o ciclo. 

Vantagens:

• As bombas de engrenagem interna têm um funcionamento muito silencioso.
• Garantem um caudal constante.

Bomba de pistão

Bombas de pistão

As bombas hidráulicas de pistão, ou de êmbolo, fornecem caudais muito elevados a altas pressões. O seu princípio de funcionamento baseia‑se no movimento alternado dos pistões. Os pistões apresentam uma excelente capacidade de vedação, o que lhes permite funcionar a altas pressões sem que ocorram fugas de fluido significativas.

Vantagens:

• Oferecem a melhor eficiência volumétrica global.
• Geram pressões mais elevadas que qualquer outro tipo de bomba.
• São fiáveis.
• Têm elevada densidade de potência.
• Existem modelos com cilindrada variável e modelos com cilindrada fixa.

Desvantagens:

• São as bombas hidráulicas mais caras.

Há duas possibilidades de montagem dos pistões: radial e axial.

Montagem axial: 

As bombas de pistões axiais funcionam com base na inclinação de uma placa ou do eixo. 

• Nos modelos com placa inclinada, os pistões rotativos são mantidos em contacto com a placa, sendo o ângulo desta que determina o curso do pistão.
• Nas bombas de eixo inclinado, a cilindrada depende do ângulo de rotação: os pistões deslocam-se no interior dos cilindros quando o eixo gira. 

Montagem radial: 

As bombas de pistões radiais estão disponíveis em duas configurações. 

• Com bloco de cilindros excêntrico: ocorre a rotação do pistão dentro de um anel externo rígido. A excentricidade determina o curso do pistão. 
• Com eixo excêntrico: o eixo excêntrico em rotação imprime ao pistão movimentos radiais oscilantes. 

Vantagem: 

• Algumas bombas de pistões radiais possuem várias saídas independentes.

Bomba de palhetas

Bombas de palhetas

Consistem num rotor com ranhuras radiais, nas quais estão alojadas palhetas retangulares. Como resultado, as palhetas deslocam-se radialmente.

Vantagens:

• A sua eficiência volumétrica é, geralmente, superior à das bombas de engrenagens.
• Produzem menos ruído mesmo a velocidades elevadas (até 3 000 rpm).
• Podem ser de cilindrada fixa ou variável.
• No caso das bombas de cilindrada variável, é possível reduzir o caudal, se necessário, e assim diminuir o consumo de energia.

Desvantagens:

• São mais caras do que as bombas de engrenagens (mas mais baratas do que as bombas de pistão).
• São frágeis, pois as palhetas estão sujeitas a esforços de flexão devido à pressão de descarga.

Bomba de parafuso

Bombas de parafuso 

As bombas de parafuso  são um tipo de bomba rotativa com cilindrada fixa. O fluido é transportado axialmente, graças à rotação de um parafuso sem fim, que garante um caudal constante.

Vantagens:

• São adequadas para altas pressões (3000 psi).
• O bombeamento é relativamente silencioso e gera poucos impulsos de pressão.

Desvantagens:

• São pouco eficientes.
• Têm um preço elevado.

Bomba de cilindrada variável da HAWE Hydraulik

A cilindrada de uma bomba corresponde ao volume de fluido bombeado pelas engrenagens, pelas palhetas ou pelos pistões durante um ciclo completo. Tal significa que uma bomba com uma capacidade de 30 cm3, por exemplo, irá bombear 30 ml de fluido em cada ciclo de funcionamento, não contando com eventuais fugas. 

• Com uma bomba de cilindrada fixa, também dita bomba de caudal constante, não é possível alterar a quantidade de fluido processado por ciclo de bombeamento. 
• Com uma bomba de cilindrada variável, ou bomba de caudal variável, pode‑se ajustar a quantidade de fluido bombeado por ciclo.

A principal vantagem de se poder reduzir a cilindrada de uma bomba é que permite poupar energia, quando um dado circuito não exige o funcionamento da bomba na potência máxima.

As bombas de pistão e as bombas de palhetas podem ser de cilindrada fixa ou variável, consoante os modelos. Já as bombas de engrenagens são sempre de cilindrada fixa.

As bombas hidráulicas devem ser escolhidas em função das seguintes características: 

• A pressão (Δp), indicada em bar.
• O caudal (Qv), também dito débito, fluxo ou vazão, que é indicado em l/min. Corresponde ao volume de fluido fornecido pela bomba num dado período de tempo.
• A cilindrada, indicada em cm3. Trata‑se do volume de fluido bombeado por ciclo.
• A velocidade de rotação (N), indicada em rpm.
• A potência (Ph), indicada em kW.
• A eficiência, ou rendimento. Corresponde à energia útil da bomba após as perdas devidas, principalmente, ao atrito (fricção). 

Cálculo da potência de uma bomba hidráulica:

                                                Caudal (l/min) * Pressão (bar)

Potência hidráulica (kW) = ———————————————–

                                                                   600

50 bar 

• A pressão das bombas hidráulicas é raramente inferior a 50 bar.

210–300 bar: bombas de engrenagens

• A pressão máxima é, geralmente, de 250 bar.
• A maioria das bombas de engrenagens opera com pressões até 210 bar.
• Algumas bombas de engrenagem interna podem fornecer uma pressão máxima de 300 bar.

300–450 bar: bombas de pistão 

• Funcionam com pressões elevadas, que rondam os 450 bar.
• As bombas de 300–350 bar são cada vez mais utilizadas em circuitos abertos.
• 420 bar é a pressão máxima utilizada, nomeadamente, para a transmissão hidrostática em circuito fechado.

700 bar

• É a pressão utilizada para cilindros de equipamentos de movimentação de cargas.

7000 bar: bombas hidropneumáticas

10 000 bar: multiplicadores de pressão

Bombas de engrenagem externa

• São essencialmente utilizadas em aplicações hidráulicas industriais e outras, como rachadores de lenha e elevadores.

Bombas de engrenagem interna 

• Usam-se, principalmente, em sistemas hidráulicos estacionários (por exemplo, máquinas-ferramentas, prensas, etc.) e em veículos para espaços fechados (empilhadores elétricos, etc.). 

Bombas de palhetas

• São usadas não só na indústria, nomeadamente em máquinas de fundição sob pressão (coquilhadeiras) e de moldagem por injeção, como também em máquinas de construção civil e obras públicas.

Bombas de pistão

• Destinam-se a aplicações que exijam pressões elevadas (de 400 bar a 700 bar), tais como prensas, máquinas de transformação de plástico, máquinas-ferramentas e máquinas de construção civil. 
• Servem para acionar cilindros hidráulicos que devam operar com cargas pesadas.
• São, igualmente, utilizadas em equipamentos móveis e de construção, em máquinas de conformação e estampagem de metais, em máquinas-ferramentas e em equipamentos para campos petrolíferos.
• Algumas bombas de pistão são também usadas no transporte de petróleo e de gás natural a alta pressão em oleodutos e gasodutos, respetivamente.
• São, ainda, utilizadas em máquinas de corte por jato de água. Neste caso, o fluido hidráulico é água e não óleo.

Bombas de parafuso

• São utilizadas para bombear líquidos viscosos a alta pressão, como petróleo bruto.