A bomba hidráulica - o elemento central no sistema hidráulico. Sua tarefa é fazer uma escolha certa!
Bomba Hydraulica - como funciona
A principal tarefa das bombas hidráulicas é gerar um vazão volumétrica. Os critérios para selecionar uma bomba aqui são principalmente:
- Pressão operacional necessária
- Taxa de vazão
- Fluxo constante ou fluxo ajustável, possivelmente em duas direções
- Ruído
As bombas hidráulicas podem ser geralmente classificadas em:
Classificação Bombas Hidráulicas
Como determinar a eficiência de uma bomba
As bombas nos circuitos hidráulicos, geralmente convertem energia mecânica em energia hidráulica. Claro, sempre que o trabalho é feito para mover a energia de uma forma para outra, há sempre alguma perda. Existem três categorias de eficiência para descrever as bombas hidráulicas: eficiência volumétrica, eficiência mecânica/hidráulica e a eficiência geral.
Eficiência volumétrica ηVol
A eficiência volumétrica de uma bomba é o quociente obtido pela divisão da vazão fornecida pela bomba pela vazão na entrada da bomba (determinada pela geometria e pelas dimensões da bomba).
Calcular Eficiência volumétrica de uma bomba hidráulica
Nota: A eficiência volumétrica pode se deteriorar com o tempo devido ao desgaste e, portanto, deve ser verificada em certos intervalos.
Eficiência mecânica (devido a perdas por fricção)
Eficiência mecânica de uma bomba hidráulica
Como a bomba é um componente mecânico, também ocorrem perdas por atrito mecânico. Portanto, o torque realmente necessário deve ser correspondentemente maior que o torque teoricamente calculado para acionar a bomba hidráulica:
TMotor = Tteor + Tperda
Pode-se assim definir uma eficiência mecânica:
ηmec = Tteor / TMotor
TMotor = Torque fornecido à bomba
Tteor = Torque teórico necessário para operar a bomba
Tperdas = Perdas de torque devido ao atrito
A eficiência geral de uma bomba
A eficiência geral é usada para calcular a potência de acionamento requerida por uma bomba a um determinado vazão e pressão. No caso da automação, a bomba geralmente é acionada por um motor elétrico. Devido às perdas por vazamento e às perdas mecânicas PPerdas da bomba, a potência hidráulica P2 fornecida deve ser menor que a potência de entrada P1.
Eficiência geral de uma bomba hidráulica
Nos Estados Unidos, outras unidades são usadas. Por isso, usamos outras equações numéricas aqui:
A eficiência geral de uma bomba ou motor hidráulico é sua eficiência volumétrica multiplicada por sua eficiência mecânica:
ηt = P2 / P1 ou ηt = ηmech * ηvol
As várias eficiências de uma bomba podem ser visualizadas em um diagrama. A eficiência volumétrica ηVol, a eficiência mecânica ηmec e a eficiência total ηt são mostradas como uma função de diferentes pressões operacionais:
Eficiências de uma bomba visualizadas em um diagrama
Perdas de potência de um sistema hidráulico
Usando um diagrama de fluxo, chamado diagrama de Sankey, as perdas em um sistema hidráulico podem ser ilustradas de forma simples:
Perdas de um sistema hidráulico - diagrama de Sankey
Ordem de serviço: Determine as eficiências de uma bomba hidráulica
Preencha as informações que faltam sobre a bomba de engrenagem na tabela e anote as curvas características para a eficiência mecânica, volumétrica e total.
Exercício - calcular a eficiência de uma bomba hidráulica
Use o link a seguir para fazer o download da planilha do Excel para calcular as diferentes eficiências: