Parte Cinco: Bombas de Palhetas e Bombas Cicloidais: Características Estruturais, Fatores de Eficiência e Condições Operacionais Adequadas
Entre os principais tipos de bombas hidráulicas, embora as bombas de palhetas e as bombas cicloidais não sejam tão amplamente utilizadas como as bombas de engrenagem e as bombas de pistão, suas características estruturais únicas conferem vantagens insubstituíveis em condições operacionais específicas. Ambas pertencem à categoria de bombas de deslocamento positivo, mas os seus princípios de funcionamento, projetos estruturais e aplicações adequadas diferem significativamente; uma compreensão precisa de suas características pode fornecer uma base mais abrangente para a seleção de sistemas hidráulicos.
A estrutura central de uma bomba de palhetas consiste em um rotor, palhetas retangulares e um alojamento, e está disponível em configurações de deslocamento-fixo e-variável. Seu princípio de funcionamento baseia-se no movimento alternativo de deslizamento das palhetas dentro das ranhuras do rotor: o rotor gira dentro da carcaça, com os centros do rotor e da carcaça deslocados um do outro para formar uma estrutura excêntrica; as palhetas podem deslizar livremente dentro das ranhuras do rotor, formando vedações em todas as bordas e criando assim câmaras de palhetas seladas. Quando as palhetas se movem em direção à entrada, o volume da câmara das palhetas se expande, criando um vácuo que aspira o fluido; à medida que o rotor gira, o volume da câmara das palhetas se contrai, expelindo o fluido pela saída, completando assim o ciclo de bombeamento.
A eficiência operacional das bombas de palhetas é significativamente afetada pela viscosidade do fluido: sob condições que envolvem fluidos de baixa-viscosidade (como água ou gasolina), as palhetas podem deslizar suavemente dentro das ranhuras, alcançando eficiência ideal; enquanto em condições que envolvem fluidos de alta-viscosidade, a resistência do fluido dificulta o deslizamento das palhetas, levando a uma diminuição na eficiência e afetando potencialmente a operação normal da bomba. Dada esta característica, as bombas de palhetas são utilizadas principalmente em aplicações de transferência de combustível, como em estações de carga e descarga de combustível e em veículos de transporte de combustível, onde são adequadas às exigências de fluidos de baixa-viscosidade.
O nome 'bomba epicicloidal' deriva de sua estrutura de 'rotor gerador', cujo núcleo consiste em um rotor interno e um rotor externo. Seu projeto depende de cálculos matemáticos precisos: o rotor interno possui N dentes (N > 2), enquanto o rotor externo deve ter N + 1 dentes (um a mais que o rotor interno). Este perfil de dente garante integridade de vedação e variação volumétrica estável quando os rotores engrenam. As bombas cicloidais são bombas de deslocamento positivo que dependem da rotação entrelaçada dos rotores interno e externo para criar a expansão e contração das câmaras de deslocamento, conseguindo assim a entrada e descarga de fluido.
As principais vantagens das bombas cicloidais são a sua estrutura compacta, operação suave, baixos níveis de ruído e pequena área ocupada, tornando-as adequadas para instalação em sistemas hidráulicos com espaço limitado. Eles são adequados principalmente para sistemas hidráulicos de pequena e média{1}}potência, especialmente equipamentos onde é necessária alta estabilidade de fluxo e o espaço é limitado. Eles fornecem saída de fluxo estável ao sistema, ao mesmo tempo que reduzem o ruído operacional e melhoram a experiência operacional do equipamento.
A chave para selecionar entre bombas de palhetas e bombas cicloidais está em combinar a viscosidade do fluido com os requisitos operacionais: para o transporte de fluidos de baixa{0}}viscosidade e aplicações relacionadas a combustível-, as bombas de palhetas são a escolha preferida; para aplicações de potência média-a{3}}baixa, onde o espaço é limitado e alta estabilidade é necessária, bombas cicloidais podem ser selecionadas. A aplicação adequada de ambos os tipos pode otimizar ainda mais o desempenho dos sistemas hidráulicos e reduzir os custos operacionais.
