Os sistemas hidráulicos são utilizados para acionar máquinas de construção, como máquinas de terraplenagem, além de máquinas industriais, máquinas agrícolas e até mesmo sistemas marítimos. Dois elementos importantes na estrutura desses sistemas incluem bombas hidráulicas e motores hidráulicos.
Embora semelhantes e operando no mesmo circuito, desempenham funções completamente diferentes. Conhecer a distinção entre um motor hidráulico e uma bomba hidráulica auxilia profissionais como engenheiros, técnicos ou compradores a tomarem decisões eficientes, seguras e com desempenho a longo prazo.
Para estabelecer um ponto de comparação entre os dois, o melhor é analisar como cada aspecto contribui para o processo hidráulico como um todo.
Uma bomba hidráulica converte energia mecânica em energia hidráulica. Ela converte a energia rotacional fornecida por um motor primário, como um motor elétrico ou um motor de combustão interna, em energia de fluxo de fluido. Esse fluxo gera pressão somente nos casos em que ocorre resistência no sistema.
Simplificando, a bomba não transporta cargas, mas sim fluidos. A pressão criada é produto da resistência aplicada ao sistema, e não à bomba.
Uma bomba faz o inverso de um motor hidráulico. Ela transforma a energia hidráulica em energia mecânica, gerando torque e energia rotacional. À medida que o fluido hidráulico é forçado para dentro do motor, ele força as peças internas a girarem o eixo e a funcionarem.
Os motores hidráulicos são inadequados quando se exige movimento motorizado controlado e de alta potência, como girar uma esteira transportadora, acionar um guincho ou movimentar um sistema de rodas ou esteiras.
Embora ambas as peças funcionem com fluido hidráulico e possam ter designs semelhantes, elas possuem funções muito diferentes e características de desempenho distintas.
A diferença mais básica reside no tamanho em relação à direção da conversão de energia. Um motor hidráulico converte o fluxo de fluido em energia mecânica, e um motor hidráulico converte a energia mecânica de entrada em fluxo de fluido, tal como acontece com uma bomba e um motor hidráulico.
Uma bomba inicia o funcionamento do sistema, e um motor atua em resposta a essa ação, realizando trabalho útil.
As bombas são ajustadas para que o fluxo seja constante. Os motores são otimizados para fornecer controle de torque e velocidade. Isso torna os motores aplicáveis em aplicações onde a resistência da carga não é previsível, mas ainda assim se exige um movimento suave.
Bombas e motores podem parecer semelhantes externamente, mas seus projetos internos também podem ser diferentes, dependendo de suas funções.
Os motores hidráulicos são fabricados com mancais de alta resistência e suportes de eixo robustos para suportar forças de carga constantes. O fluido se move sobre as bombas, que praticamente não oferecem resistência ao torque de carga; portanto, as bombas possuem uma carga mecânica interna menor. Essa disparidade influencia as possibilidades de durabilidade, vida útil e necessidades de manutenção.
Vazamentos internos são normais tanto em bombas quanto em motores, embora os motores sejam projetados de forma que os vazamentos não afetem a força do torque. No entanto, folgas internas mínimas são utilizadas em bombas para garantir a eficiência volumétrica.
Essa é uma das razões pelas quais uma bomba pode ser usada como motor sem a devida consideração de um projeto adequado, ou, consequentemente, tornar-se ineficaz, com perda de desempenho ou falha.
Algumas bombas hidráulicas podem ser usadas como motores, especialmente as bombas de engrenagem. Elas podem girar e gerar força mecânica, desde que o fluido pressurizado seja forçado a passar por elas. Isso não significa, porém, que sejam substitutas adequadas.
Os motores em formato de bomba tendem a ser pouco eficientes, geram muito calor e são propensos a danos nos rolamentos. O torque de saída contínuo e as cargas laterais no eixo não são projetados para serem suportados por eles. Um motor hidráulico projetado especificamente para essa finalidade é mais seguro, mais eficiente e mais confiável na maioria das aplicações industriais e móveis.
O conhecimento sobre as diferenças de desempenho é útil para explicar qual componente aplicar em determinadas situações.
Os motores hidráulicos geralmente são mais lentos, mas têm um torque muito maior do que os sistemas de bomba. Isso os torna adequados para ciclos de trabalho elevados, onde a velocidade não é tão importante quanto o movimento controlado.
A velocidade de um sistema é afetada indiretamente por bombas hidráulicas, que controlam o fluxo, e é transformada em velocidade de rotação com o auxílio dos motores.
Os motores hidráulicos também são superiores em tarefas que exigem uma regulação precisa da velocidade sob cargas de tamanhos variáveis. Eles mantêm um movimento constante com resistência variável, sendo, portanto, fundamentais para puxar, acionar e posicionar mecanismos.
Não se trata de escolher entre um e outro, mas sim de selecionar. No entanto, isso permite compreender as suas especificações para elaborar o projeto de sistema correto.
As bombas hidráulicas são encontradas em todos os lugares onde é necessário gerar energia hidráulica, incluindo:
Geralmente são instalados perto da fonte de energia e funcionam continuamente durante o funcionamento.
Ao selecionar um motor hidráulico, os engenheiros consideram o torque de saída, a faixa de velocidade, a pressão nominal e a eficiência. No caso de bombas, a vazão, a capacidade de pressão e a compatibilidade com o motor primário são mais cruciais.
A correspondência correta desses parâmetros evitará a perda de energia e a instabilidade do sistema.
Um sistema hidráulico funciona melhor quando bombas, motores, válvulas e atuadores são projetados como uma unidade. Tanto o subdimensionamento quanto o superdimensionamento dos componentes podem resultar em superaquecimento, ruído e desgaste prematuro.
A aplicação constante de cargas em rolamentos e vedações tende a desgastar os motores hidráulicos. Contaminação e cavitação são mais propensas a danificar as superfícies internas das bombas, e isso pode ocorrer muito rapidamente. Ambos os problemas exigem verificações rotineiras do fluido e da filtragem.
A produção de torque diminui e, às vezes, os motores precisam ser reparados ou recondicionados. Quando a vazão diminui ou o nível de ruído aumenta, a bomba normalmente é substituída. O conhecimento desses sinais permite minimizar o tempo de inatividade e a necessidade de manutenção.
Motores hidráulicos e bombas hidráulicas podem ser usados no mesmo sistema; no entanto, são utilizados em atividades totalmente diferentes. As bombas criam fluxo e facilitam a pressão, enquanto os motores convertem essa pressão em movimento mecânico controlado.
Compreender como todos os componentes funcionam e para onde vão pode auxiliar na criação de um projeto eficaz, uma operação válida e o funcionamento correto do sistema a longo prazo. Não se trata apenas da seleção técnica do motor ou bomba hidráulica adequados; é um investimento essencial em desempenho e confiabilidade.
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