{"id":31149,"date":"2024-10-08T09:10:20","date_gmt":"2024-10-08T09:10:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=31149"},"modified":"2024-12-17T05:11:48","modified_gmt":"2024-12-17T05:11:48","slug":"the-working-principle-of-gear-pump","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/the-working-principle-of-gear-pump\/","title":{"rendered":"O princ\u00edpio de funcionamento da bomba de engrenagens"},"content":{"rendered":"

Na minha explora\u00e7\u00e3o de sistemas hidr\u00e1ulicos, aprendi a apreciar o princ\u00edpio de funcionamento de bombas de engrenagens<\/a>Essas bombas s\u00e3o essenciais para a transfer\u00eancia de fluidos em diversas aplica\u00e7\u00f5es devido \u00e0 sua confiabilidade e efici\u00eancia. Entender como as bombas de engrenagens operam me permite solucionar problemas de forma eficaz e otimizar o desempenho do sistema. Neste artigo, aprofundarei a mec\u00e2nica fundamental por tr\u00e1s das bombas de engrenagens, explicando seu projeto, opera\u00e7\u00e3o e vantagens. Meu objetivo \u00e9 fornecer insights valiosos que possam ajudar outros profissionais da \u00e1rea a aprimorar sua compreens\u00e3o e aplica\u00e7\u00e3o dessa tecnologia vital.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

\u25cfO conceito b\u00e1sico da bomba de engrenagens<\/h2>\n\n\n\n

O conceito de uma bomba de engrenagens \u00e9 muito simples. Sua forma mais b\u00e1sica \u00e9 a de duas engrenagens do mesmo tamanho se engrenando e girando uma com a outra em um inv\u00f3lucro bem ajustado. O interior do inv\u00f3lucro tem o formato de um "8", e duas engrenagens s\u00e3o instaladas em seu interior. O di\u00e2metro externo e ambos os lados da engrenagem s\u00e3o perfeitamente ajustados \u00e0 carca\u00e7a. O material da extrusora entra no meio das duas engrenagens pela porta de suc\u00e7\u00e3o e preenche o espa\u00e7o, move-se ao longo da carca\u00e7a com a rota\u00e7\u00e3o dos dentes e \u00e9 finalmente descarregado quando os dois dentes se engrenam.<\/p>\n\n\n\n

Em termos terminol\u00f3gicos, uma bomba de engrenagens tamb\u00e9m \u00e9 chamada de dispositivo de deslocamento positivo, que \u00e9 como um pist\u00e3o em um cilindro. Quando um dente entra no espa\u00e7o fluido de outro dente, como o l\u00edquido \u00e9 incompress\u00edvel, o l\u00edquido e o dente n\u00e3o podem ocupar o mesmo espa\u00e7o ao mesmo tempo, de modo que o l\u00edquido \u00e9 mecanicamente espremido para fora. <\/p>\n\n\n\n

Devido ao engrenamento cont\u00ednuo dos dentes, esse fen\u00f4meno ocorre continuamente, de modo que uma vaz\u00e3o cont\u00ednua \u00e9 fornecida na sa\u00edda da bomba, sendo a mesma a cada rota\u00e7\u00e3o da bomba. Com a rota\u00e7\u00e3o ininterrupta do eixo de transmiss\u00e3o, a bomba descarrega fluido continuamente. O fluxo da bomba est\u00e1 diretamente relacionado \u00e0 sua velocidade.<\/p>\n\n\n\n

De fato, h\u00e1 uma pequena perda de fluido na bomba, pois esses fluidos s\u00e3o usados para lubrificar os mancais e ambos os lados das engrenagens, e o corpo da bomba nunca pode encaixar sem folga, de modo que o fluido n\u00e3o pode ser descarregado pela sa\u00edda 100%, portanto, uma pequena perda de fluido \u00e9 inevit\u00e1vel, o que impede que a efici\u00eancia operacional da bomba atinja 100%. No entanto, a bomba ainda pode funcionar bem e, para a maioria dos materiais extrudados, ainda pode atingir uma efici\u00eancia de 93% a 98%.<\/p>\n\n\n\n

Para fluidos cuja viscosidade ou densidade muda durante o processo, esta bomba n\u00e3o ser\u00e1 muito afetada. Se houver um amortecedor, como um filtro ou um restritor na lateral da porta de descarga, a bomba empurrar\u00e1 o fluido atrav\u00e9s deles. Se este amortecedor mudar durante a opera\u00e7\u00e3o, ou seja, se a tela do filtro ficar suja, entupida ou a contrapress\u00e3o do limitador aumentar, a bomba manter\u00e1 uma vaz\u00e3o constante at\u00e9 que o limite mec\u00e2nico do componente mais fraco do dispositivo seja atingido.<\/p>\n\n\n\n

Existe um limite para a velocidade de uma bomba, que depende principalmente do fluido do processo. Se o \u00f3leo for transportado, a bomba pode girar em alta velocidade, mas quando o fluido \u00e9 um pol\u00edmero fundido de alta viscosidade, essa restri\u00e7\u00e3o aumenta consideravelmente durante a atividade f\u00edsica.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 muito importante injetar o fluido de alta viscosidade no espa\u00e7o de dois dentes na lateral da porta de suc\u00e7\u00e3o. Se esse espa\u00e7o n\u00e3o for preenchido, a bomba n\u00e3o conseguir\u00e1 descarregar a vaz\u00e3o precisa, portanto, o valor da PV tamb\u00e9m \u00e9 outro fator limitante e uma vari\u00e1vel do processo. Devido a essas limita\u00e7\u00f5es, os fabricantes de bombas de engrenagens fornecer\u00e3o uma s\u00e9rie de produtos, com diferentes especifica\u00e7\u00f5es e deslocamentos. Essas bombas ser\u00e3o adaptadas ao processo de aplica\u00e7\u00e3o espec\u00edfico para otimizar a capacidade e o pre\u00e7o do sistema.<\/p>\n\n\n\n

A engrenagem e o eixo da bomba PEP-II s\u00e3o integrados, e o processo de t\u00eampera de todo o corpo \u00e9 adotado para obter uma vida \u00fatil mais longa. O mancal tipo "D" incorpora um mecanismo de lubrifica\u00e7\u00e3o for\u00e7ada, permitindo que o pol\u00edmero passe pela superf\u00edcie do mancal e retorne ao lado de entrada da bomba, garantindo uma lubrifica\u00e7\u00e3o eficaz do eixo rotativo. Esse recurso reduz a possibilidade de reten\u00e7\u00e3o e degrada\u00e7\u00e3o do pol\u00edmero. O corpo da bomba usinado com precis\u00e3o permite a combina\u00e7\u00e3o precisa do mancal tipo "D" com o eixo da engrenagem, garantindo que este n\u00e3o fique exc\u00eantrico, evitando o desgaste da engrenagem. A estrutura de veda\u00e7\u00e3o Parkwood e a veda\u00e7\u00e3o labial de PTFE, em conjunto, constituem uma veda\u00e7\u00e3o resfriada a \u00e1gua. <\/p>\n\n\n\n

Este tipo de veda\u00e7\u00e3o n\u00e3o toca a superf\u00edcie do eixo. Seu princ\u00edpio de veda\u00e7\u00e3o \u00e9 resfriar o pol\u00edmero at\u00e9 um estado semifundido, formando uma veda\u00e7\u00e3o autovedante. Tamb\u00e9m pode ser utilizada a veda\u00e7\u00e3o Rheoseal, que possui ranhuras espirais reversas na superf\u00edcie interna da veda\u00e7\u00e3o do eixo, permitindo que o pol\u00edmero seja contrapressurizado de volta para a entrada. Para facilitar a instala\u00e7\u00e3o, o fabricante projetou uma superf\u00edcie de montagem do parafuso de anel para combinar com a montagem do flange de outros equipamentos, facilitando a fabrica\u00e7\u00e3o de flanges cil\u00edndricos.<\/p>\n\n\n\n

A bomba de engrenagens PEP-II possui elementos de aquecimento que atendem \u00e0s especifica\u00e7\u00f5es da bomba, podendo ser selecionados pelo usu\u00e1rio, garantindo aquecimento r\u00e1pido e controle de temperatura. Diferentemente do m\u00e9todo de aquecimento no corpo da bomba, os danos a esses componentes se limitam a uma \u00fanica placa e n\u00e3o afetam a bomba como um todo.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfDispositivo de acionamento<\/h2>\n\n\n\n

A bomba de engrenagens \u00e9 acionada por um motor independente, que pode bloquear eficazmente a pulsa\u00e7\u00e3o de press\u00e3o a montante e as flutua\u00e7\u00f5es de fluxo. A pulsa\u00e7\u00e3o de press\u00e3o na sa\u00edda da bomba de engrenagens pode ser controlada dentro do 1%. O uso de uma bomba de engrenagens na linha de extrus\u00e3o pode aumentar a vaz\u00e3o e reduzir o cisalhamento e o tempo de resid\u00eancia do material na extrusora.<\/p>\n\n\n\n

A bomba de engrenagem externa \u00e9 a bomba de engrenagem mais amplamente utilizada e geralmente se refere \u00e0 bomba de engrenagem externa. Sua estrutura, mostrada na Figura 1, \u00e9 composta principalmente por engrenagem de acionamento, engrenagem acionada, corpo da bomba, tampa da bomba e v\u00e1lvula de seguran\u00e7a. O espa\u00e7o selado formado pelo corpo da bomba, tampa da bomba e engrenagem \u00e9 a sala de trabalho da bomba de engrenagem. Os eixos das duas engrenagens s\u00e3o instalados respectivamente nos furos de rolamento nas duas tampas da bomba, e o eixo da engrenagem de acionamento se estende para fora do corpo da bomba e \u00e9 acionado para girar pelo motor. A bomba de engrenagem externa possui estrutura simples, peso leve, baixo custo, opera\u00e7\u00e3o confi\u00e1vel e ampla faixa de aplica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Quando a bomba de engrenagens funciona, a roda motriz gira com o motor e aciona a roda motriz. Quando os dentes da engrenagem em um lado da c\u00e2mara de suc\u00e7\u00e3o s\u00e3o gradualmente separados, o volume da c\u00e2mara de suc\u00e7\u00e3o aumenta e a press\u00e3o diminui, e o l\u00edquido no tubo de suc\u00e7\u00e3o \u00e9 sugado para dentro da bomba; o l\u00edquido de suc\u00e7\u00e3o \u00e9 empurrado para a c\u00e2mara de descarga pela engrenagem na ranhura do dente de duas maneiras. <\/p>\n\n\n\n

Ap\u00f3s o l\u00edquido entrar na c\u00e2mara de descarga, os dentes das duas engrenagens se engrenam continuamente, de modo que o l\u00edquido \u00e9 espremido da c\u00e2mara de descarga para o tubo de descarga. As engrenagens motriz e acionada giram continuamente, e a bomba pode sugar e descarregar o l\u00edquido continuamente.<\/p>\n\n\n\n

O corpo da bomba \u00e9 equipado com uma v\u00e1lvula de seguran\u00e7a. Quando a press\u00e3o de descarga excede a press\u00e3o especificada, o l\u00edquido transportado pode abrir automaticamente a v\u00e1lvula de seguran\u00e7a para retornar o l\u00edquido de alta press\u00e3o para a tubula\u00e7\u00e3o de suc\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

A bomba de engrenagem interna \u00e9 composta por um par de engrenagens internas engrenadas entre si, com pe\u00e7as em forma de crescente, carca\u00e7as de bomba, etc. entre elas. A fun\u00e7\u00e3o da pe\u00e7a em forma de crescente \u00e9 separar a c\u00e2mara de suc\u00e7\u00e3o da c\u00e2mara de descarga. Quando a engrenagem motriz gira, um v\u00e1cuo parcial \u00e9 formado onde a engrenagem se desengata e o l\u00edquido \u00e9 sugado para dentro da bomba, preenchendo os dentes da c\u00e2mara de suc\u00e7\u00e3o e, em seguida, entrando na c\u00e2mara de descarga de duas maneiras, ao longo dos lados interno e externo da pe\u00e7a em forma de crescente. Onde os dentes da engrenagem entram na malha, o l\u00edquido existente entre os dentes \u00e9 comprimido e enviado para o tubo de descarga.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m das caracter\u00edsticas de capacidade autoescorvante, vaz\u00e3o e press\u00e3o de descarga, a bomba de engrenagens n\u00e3o possui v\u00e1lvulas de suc\u00e7\u00e3o e descarga na carca\u00e7a da bomba. Possui estrutura simples, vaz\u00e3o uniforme, opera\u00e7\u00e3o confi\u00e1vel, mas baixa efici\u00eancia, alto n\u00edvel de ru\u00eddo e vibra\u00e7\u00e3o e f\u00e1cil desgaste. \u00c9 utilizada principalmente para o transporte de diversos \u00f3leos n\u00e3o corrosivos, n\u00e3o s\u00f3lidos e com capacidade lubrificante, e a temperatura geralmente n\u00e3o excede 70 \u2103, como \u00f3leo lubrificante e \u00f3leo vegetal comest\u00edvel. A faixa geral de vaz\u00e3o \u00e9 de 0,045 a 30 ms\/h, a faixa de press\u00e3o \u00e9 de 0,7 a 20 MPa e a velocidade de trabalho \u00e9 de 1200 a 4000 rpm.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfCaracter\u00edsticas estruturais<\/h2>\n\n\n\n

\u2474 Estrutura simples e pre\u00e7o barato;<\/p>\n\n\n\n

\u2475 Baixa exig\u00eancia de trabalho e ampla aplica\u00e7\u00e3o;<\/p>\n\n\n\n

\u2476 As tampas das extremidades e as ranhuras entre os dentes da engrenagem formam muitas c\u00e2maras de trabalho seladas e fixas, que s\u00f3 podem ser usadas como uma bomba quantitativa.<\/p>\n\n\n\n

A engrenagem adota a nova tecnologia de n\u00edvel avan\u00e7ado internacional da d\u00e9cada de 1990 - perfil de dente com curva dupla de arco seno. Comparada \u00e0s engrenagens evolventes, sua principal vantagem \u00e9 a aus\u00eancia de deslizamento relativo na superf\u00edcie do perfil do dente durante o processo de engrenamento, de modo que a superf\u00edcie do dente n\u00e3o sofre desgaste, mant\u00e9m o equil\u00edbrio de funcionamento, n\u00e3o ret\u00e9m l\u00edquidos, apresenta baixo ru\u00eddo, longa vida \u00fatil e alta efici\u00eancia. A bomba elimina as amarras do design tradicional, permitindo que a bomba de engrenagens entre em um novo campo em design, produ\u00e7\u00e3o e uso.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfClassifica\u00e7\u00e3o de bombas de engrenagens<\/h2>\n\n\n\n

No que diz respeito \u00e0s engrenagens dos componentes principais, elas s\u00e3o compostas principalmente de engrenagens normais comuns bombas de engrenagens<\/a> e bombas de engrenagens de arco. As bombas de engrenagens comuns s\u00e3o mais dur\u00e1veis do que as bombas de engrenagens de arco circular no transporte de meios impuros, e as bombas de engrenagens de arco circular possuem uma estrutura especial, transportam meios limpos, apresentam baixo ru\u00eddo e longa vida \u00fatil. Cada uma tem suas pr\u00f3prias vantagens.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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