bombas hidraulicas de pistoes axiais

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HidrulicaBombas de Pistes AxiaisWilliam Koch Tcnico em Eletromecnica Senai Paranagu 7 de outubro de 2008

Hidrulica - Bombas de Pistes Axiais Senai Paranagu

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ndice

Bombas de Pistes Axiais!Denio Introduo

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Princpio de Funcionamento! Formas Construtivas!Bombas de Prato InclinadoPrato Fixo Prato Rotativo

3 444 5

Bombas de eixo inclinado Bombas VariveisBombas Ajustveis Bombas Auto-Ajustveis

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Caractersticas Gerais! Aplicaes!Bibliograa

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Hidrulica - Bombas de Pistes Axiais Senai Paranagu

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Bombas de Pistes AxiaisDefinio e introduo s bombas hidrulicas e bombas de pistes axiaisDenio A finalidade de uma bomba hidrulica a de transformar energia mecnica em energia hidrulica, utilizando para isso uma energia primria, que normalmente eltrica (Motor eltrico) ou trmica, atravs do uso de motores de combusto interna nos casos onde seja necessria maior mobilidade do sistema como um todo. Em aplicaes industriais mais comumente acionada por motores eltricos, devido fcil instalao e substituio, manuteno simples e baixo custo.

Fig. 1. Viso interna de uma bomba de pistes axiais Rexroth

Introduo Existem diversos tipos de bombas hidrulicas, cada uma com uma variedade de formas construtivas e funes adicionais de forma a atender melhor cada tipo de aplicao. As bombas de pistes axiais podem ser encontradas em 3 formas construtivas, e podem ter fluxo fixo, ajustvel ou at mesmo auto-ajustvel, caso em que podem ser ajustadas durante o trabalho atravs de sistemas de controle automatizados.Hidrulica - Bombas de Pistes Axiais Senai Paranagu 2

Princpio de FuncionamentoTeoria de funcionamento das bombas de pistes axiaisAs bombas de pistes axiais funcionam com base no movimento retilneo alternativo dos pistes nos cilindros do tambor, movimento este que consiste no pisto ser empurrado para fora do cilindro por uma mola, enchendo o cilindro de fludo, que posteriormente pressurizado quando o movimento rotativo da bomba empurra o pisto novamente para dentro do cilindro.

Fig. 2. Movimento de pressurizao dos pistes no tambor

Na figura acima possvel identificar o movimento que o pisto faz desde o enchimento do cilindro com fludo at o momento em que o fludo atinge a presso mxima e expelido.

Fig. 3. Ciclo do pisto Hidrulica - Bombas de Pistes Axiais Senai Paranagu 3

Formas ConstrutivasFormas construtivas e tipos de bombas de pistes axiais BOMBAS DE PRATO INCLINADO

Prato Fixo Nas bombas de prato fixo, o tambor quem recebe o movimento rotativo transferido pelo eixo. Nestas bombas, o contato entre os pistes e o prato inclinado feito com o uso de uma placa de desgaste, que uma coroa com rasgos circunferenciais que servem de sede para o encaixe do ponto de contato do pisto com o prato inclinado. Deste modo o custo de manuteno da bomba reduzido, pois os pistes apresentam menor desgaste durante o trabalho.

Fig. 4. Seo de uma bomba de prato xo

Durante o funcionamento, cada pisto ao recuar cria um vcuo no cilindro, puxando o fludo atravs da placa de vlvulas, assim que o pisto alcana sua abertura mxima chega ao segundo rasgo da placa de vlvulas, onde se inicia o processo de pressurizao e descarga, em que o fludo forado para fora do cilindro conforme exemplificado na figura 3. Neste tipo de bomba o controle de entrada e sada do fludo nos cilindros feita com a placa de vlvulas, que um anel fixo com dois rasgos, cada um ocupando metade da placa, sendo um para entrada e outro para a sada do fludo, conforme detalhado na figura 5.

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Fig. 5. Funcionamento da placa de vlvulas

Como principal desvantagem, este tipo de bomba apresenta foras laterais variveis entre os pistes e os cilindros, causando um desgaste irregular e at mesmo travamentos. A presso de trabalho e o ngulo do prato influem diretamente nestas foras laterais, e para minimiz-las utiliza-se no mximo um ngulo de 18 no prato, o que faz com que este tipo de bomba possua cilindradas menores que outros modelos. Prato Rotativo A forma construtiva com prato rotativo mais utilizada para motores de pistes axiais. Neste tipo de bomba, o tambor fixado carcaa da bomba, e o prato inclinado fixado ao eixo, recebendo sua energia de rotao, e transmitindo-a aos pistes, que atravs do movimento retilneo oscilatrio puxam em empurram o fludo. A maior diferena entre as formas construtivas de prato fixo e de prato rotativo que com o uso do tambor fixo nas bombas de prato rotativo, se faz necessrio o uso de vlvulas indivduais para controle de entrada e sada de fludo para cada um dos cilindros no tambor, e todas estas vlvulas devem trabalhar de forma sincronizada, permitindo que a bomba trabalhe de forma suave e sem travamentos. O uso obrigatrio de vlvulas individuais e a necessidade de sincronismo entre estas faz com que este tipo de bomba seja de custo maior, sendo esta a desvantagem que levou este modelo a praticamente nem ser utilizado para bombas, e sim para motores.Hidrulica - Bombas de Pistes Axiais Senai Paranagu 5

BOMBAS DE EIXO INCLINADONeste tipo de bomba, o prato no possui inclinao e mais conhecido por flange de acionamento, j que faz transmisso direta aos pistes. Os pistes so acionados com o uso de articulaes esfricas pelo flange de acionamento.

Fig. 6. Seo de uma bomba de eixo inclinado

Assim como as bombas de prato fixo, as bombas de eixo inclinado tambm utilizam uma simples placa de vlvulas fixa para controle de entrada e sada do fludo. Uma grande vantagem deste tipo de bomba sobre as de prato inclinado o fato de no haver foras laterais nas guias dos pistes, evitando o desgaste prematuro da bomba e permitindo o trabalho com presses mais altas e ngulos de inclinao maiores, chegando a at 45, obtendo consequentemente cilindradas muito maiores.

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BOMBAS VARIVEISAlm das bombas de fluxo e presso fixos como as detalhadas acima, existem tambm diversas variaes construtivas que permitem o ajuste de fluxo e presso. Basicamente, para se variar o fluxo de uma bomba de pistes axiais basta alterar o seu ngulo de acionamento dos pistes, ou seja, nas bombas de placa inclinada, altera-se a inclinao da placa, e nas de eixo inclinado deve-se modificar a inclinao do eixo, deste modo ser alterado o curso dos pistes que consequentemente pressionaro mais ou menos fludo em cada ciclo. Bombas Ajustveis Nas bombas ajustveis h um pisto em contato com o prato inclinado, este pisto acionado por um parafuso, que ao ser apertado reduz o fluxo da bomba, e ao ser afrouxado aumenta-o. Neste tipo de bomba o ajuste feito manualmente, utilizada para se obter ajuste fino em aplicaes especficas.

Fig. 7. Bomba ajustvel manual Hidrulica - Bombas de Pistes Axiais Senai Paranagu 7

Bombas Auto-Ajustveis As bombas auto-ajustveis seguem o mesmo princpio das bombas ajustveis, mas ao invs de permitirem o ajuste manual para pequenas correes, permitem o ajuste contnuo atravs de sistemas de controle automatizado, envolvendo sensores, CLPs e etc. Com este tipo de bomba possvel manter nveis de presso constantes mesmo com variaes de fluxo.

Fig. 8. Bomba servo-acionada

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Caractersticas GeraisDetalhes caractersticos das bombas de pistes axiaisAs bombas hidrulicas de pistes axiais apresentam: Alto rendimento volumtrico, por volta dos 95%; o tipo de bomba que aceita as maiores presses de trabalho, chegando at a 700 bar, ou seja, algo em torno de 715 Kgf/cm2; A rotao mxima de trabalho na faixa das 11.000 RPM.

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AplicaesTipos de AplicaesNa rea industrial, comercial e mbil so aplicados em levantamento e movimentao de cargas em: Caminhes Caamba; Equipamento mbil; Equipamentos de Perfurao; Escavadeiras e Veculos Pesados em geral; Guinchos; Guindastes; Mquinas Ferramentas; Navios Tanque; Prensas hidrulicas; Veculos especiais.

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BIBLIOGRAFIAIrlan Von Linsingen. Fundamentos de Sistemas Hidrulicos. Florianpolis: Editora da UFSC, 2003. Introduo Hidrulica. Senai-PR. Arivelto Bustamante Fialho. Automao Hidrulica - Projetos, Dimensionamento e Anlise de Circuitos. So Paulo: Editora rica, 2004. Bosch Rexroth Brasil. www.boschrexroth.com.br Bosch Rexroth. www.boschrexroth.com RCH Automao http://www.rch.com.br

Wikipedia http://en.wikipedia.org/ wiki/Axial_piston_pump Wikipedia Portugus http:// pt.wikipedia.com Edir dos Santos Alves. Introduo Hidrulica. RS: FengPUC Parker Training. Tecnologia Hidrulica Industrial. Jacare - SP: Julho de 1999 http://news.thomasnet.com http://home.planet.nl/~brink494 /

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