Bombas Hidráulicas

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Bombas Hidráulicas
Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
Prof. Carlos R. Rossi
Introdução
• Os sistemas hidráulicos estão fundamentados no uso de fluidos hidráulicos,
bombas hidráulicas, motores hidráulicos, reservatórios, tubulações e acessórios.
• Adicionalmente, encontramos as válvulas e atuadores hidráulicos como
componentes que caracterizam as aplicações dos sistemas hidráulicos.
• A bomba hidráulica é o componente mais importante de todo o sistema
hidráulico. Ela é o elemento do sistema responsável por movimentar o fluido
hidráulico, ou seja, pela vazão de fluido, e também por pressurizar o sistema.
• As energias cinética e da pressão disponíveis na saída da bomba hidráulica, são
usadas pelos atuadores hidráulicos, para execução das mais variadas funções
para automação e controle de processos e operações repetitivas.
Elementos de um sistema hidráulico
A bomba hidráulica
• Visão geral
MOTOR 
ELÉTRICO
BOMBA 
HIDRÁULICA
SAÍDA DE 
FLUIDO 
HIDRÁULICO
ENTRADA DE 
FLUIDO 
HIDRÁULICO
Um vácuo parcial é criado na entrada da
bomba (ação mecânica). Assim, pela ação
da pressão atmosférica, o fluido do tanque
penetra na bomba, e esta, por sua vez,
força o fluido para o sistema hidráulico.
Reservatório
Sistema Hidráulico
A bomba hidráulica e as linhas de sucção e pressão
• O fluido hidráulico contido no
reservatório é direcionado para
a linha de sucção (C) a uma
baixa pressão, passa pela
bomba hidráulica e adquire
energia de pressão (pressão
maior), alimentando o sistema
pela linha de pressão (A), e
posteriormente é redirecionado
de volta para o reservatório
pela linha de retorno, após sair
do sistema.
A bomba hidráulica e o reservatório
• A figura abaixo mostra uma ilustração típica de um reservatório de óleo.
.
A bomba hidráulica e o reservatório
• A figura abaixo mostra uma ilustração típica de um reservatório de óleo.
.
Tipos de Bombas Hidráulicas
• Existem vários tipos construtivos de bombas, e o líquido pode ser deslocado de
diferentes formas:
• Por pistões
• Por palhetas
• Por dentes de engrenagens
• Por parafuso
• As bombas hidráulicas são especificadas, geralmente, pela capacidade de pressão
máxima de operação e por seu deslocamento volumétrico (unidade de
volume/unidade de tempo).
• A faixa de pressão de uma bomba é determinada pelo fabricante, com base em
sua vida útil.
• A operação com pressão superior à estipulada pelo fabricante pode reduzir a vida
útil do equipamento.
Tipos de Bombas Hidráulicas
• As bombas são classificadas em dois tipos básicos: hidrodinâmicas e
hidrostáticas.
• As bombas hidrodinâmicas são chamadas de turbo bombas ou máquinas de
fluxo. As bombas hidrodinâmicas não são usadas em sistemas hidráulicos, pois o
deslocamento que ela produz no fluido fica reduzido quando a resistência
aumenta (oposição ao deslocamento).
• As bombas hidrostáticas são conhecidas como bombas volumétricas ou de
deslocamento positivo).
• Praticamente todas as bombas necessárias para transmitir força hidráulica em
equipamento industrial, em maquinaria de construção e em aviação são do tipo
hidrostático. As bombas hidrostáticas são capazes de promover o fluxo do fluído
hidráulico sem variação da pressão, fato que as tornam adequadas aos sistemas
de transmissão de força.
Bombas Hidrostáticas
• As bombas hidrostáticas dividem-se nos seguintes tipos: engrenagens, parafuso,
palhetas e pistões.
ENGRENAGENS PALHETAS PISTÕES PARAFUSO
Bombas Hidrostáticas de Engrenagens
• As bombas de engrenagens são formadas por um par de engrenagens
acopladas (uma motora e outra movida) que giram dentro da carcaça,
transportando o fluido da sucção até a descarga entre seus dentes e
são divididas em:
• Bomba de engrenagens externas
• Bomba de engrenagens internas
• Bomba de lóbulos.
• As bombas de engrenagens normalmente são usadas em sistemas
com pressões de até 210 bar (2,1 x 107 Pascal) e vazão até 660
litros/minuto (deslocamento).
Bombas Hidrostáticas de Engrenagens
• Bombas de engrenagens
Bombas Hidrostáticas de Engrenagens
• Na bomba de engrenagens externas, as
engrenagens giram em sentidos opostos, sendo
que o vácuo na câmara de entrada (localizada na
parte inferior da figura) é criado quando os
dentes das engrenagens se desengrenam. O
fluido é transportado até a câmara de saída
(localizada na parte superior da figura) pelos vãos
criados entre os dentes e a carcaça da bomba. A
construção das bombas de engrenagem de dentes
externos é simples, motivo pelo qual é a mais
encontrada no mercado. É econômica, robusta e
de grande segurança de funcionamento.
Bombas Hidrostáticas de Engrenagens
• Na bomba de engrenagens internas, o fluido
entra pela parte inferior da bomba, impulsionado
pelo vácuo criado pelo afastamento entre a
engrenagem motora (de dentes externos) e
movida (de dentes internos). O fluido é
transportado até a saída da bomba, localizada na
lateral direita, pelos vãos entre os dentes da
engrenagem de dentes internos. Uma vedação
em forma de meia lua é localizada entre as
engrenagens, separando as câmaras de entrada e
de saída da bomba.
Bombas Hidrostáticas de Engrenagens
• A bomba de lóbulos tem o mesmo princípio de
funcionamento da bomba de engrenagens
externas. É construída com lóbulos duplos, triplos
ou quádruplos. É empregada em fluidos de alta
viscosidade e tem como característica um
deslocamento de fluído maior que os outros tipos
de bombas de engrenagens.
Bombas Hidrostáticas de Parafuso (Fuso)
• Na bomba de parafusos, as engrenagens são
substituídas por pares de parafusos que
trabalham engrenados. Em uma carcaça são
dispostos dois parafusos. O condutor, com rosca à
direita, é acionado por meio de um eixo e
transmite o movimento de rotação ao outro
parafuso, com rosca à esquerda. Dessa forma,
formam-se câmaras fechadas entre os parafusos e
a carcaça da bomba, cujo volume não se altera,
mas se desloca continuamente com a rotação dos
parafusos da conexão de sucção, até a conexão de
pressão
Bombas Hidrostáticas de Palhetas
• As bombas de palhetas são constituídas de um
rotor provido de ranhuras, nas quais as palhetas
montadas sobre as guias deslizam durante o
movimento de rotação do rotor, excêntrico em
relação à carcaça. O fluido é aspirado e
direcionado ao longo do percurso do rotor até a
saída da bomba. As bombas de palhetas
normalmente são usadas em sistemas com
pressões de até 200 bar (2 x 107 Pascal) e vazões
entre 16 e 129 litros/minuto.
Bombas Hidrostáticas de Pistões 
• As bombas de pistões funcionam com base no princípio do movimento
alternativo (vai e vem) executado pelos pistões, ou seja, sucção do fluído num
sentido e expulsão no sentido contrário.
Bombas Hidrostáticas de Pistões 
• Há dois tipos de bombas de pistões. 
• Bombas com pistões radiais (na direção do raio) 
• Bombas de pistões axiais (na direção do eixo). 
• As bombas de pistões radiais e axiais são utilizadas em sistemas de 
extra altas pressões (até 700 bar ou 7 x 107 Pascal).
Pistões Radiais Pistões Axiais
Bombas Hidrostáticas de Pistões Radiais 
• A Bomba Hidrostática de Pistões Radiais, é
constituída de cinco a nove pistões com os
respectivos êmbolos, os quais são
ajustados dentro do tambor.
• Os êmbolos se deslocam com atrito leve
dentro do rotor e sob a ação de molas
deslizam sobre a superfície interna do anel
excêntrico em relação ao rotor.
• A rotação do rotor provoca um movimento
retilíneo alternativo dos êmbolos dentro
dos cilindros.
Bombas Hidrostáticas de Pistões Axiais
• A Bomba Hidrostática de Pistões Axiais
possui funcionamento semelhante ao da
bomba de pistões radiais.
• Diferem basicamente na posição de
trabalho dos pistões. Como o próprio
nome indica, a bomba de pistões axiais
trabalho com os pistões paralelamente ao
eixo. O giro do eixo provoca a rotação do
bloco que arrasta os pistões consigo. A
partir desse movimento de rotação é
transmitido um movimento retilíneo
recíproco aos pistões por meio do prato-
guia, sugando o fluido na ascendente e
descarregando-o na descendente.