APLICAÇÕES DE BOMBAS DE

PISTÕES AXIAIS Disciplina: Hidráulica e Pneumática

Orlando Lima orlandolimajr@outlook.com

Abstract Este trabalho visa definir os tipos de bombas de pistões axiais enumerando as aplicações onde

esse tipo de equipamento é utilizado.

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Índice Pág.

1 – Introdução 2

2 – Formas Construtivas 2

2.1 – Bombas de Prato Inclinado 3

2.1.1 – Bombas de Prato Fixo 3

2.1.2 – Bombas de Prato Rotativo 3

2.2 – Bombas de Eixo Inclinado 4

2.3 – Bombas Variáveis 4

2.3.1 – Bombas Ajustáveis 4

2.3.2 – Bombas Auto Ajustáveis 5

3 – Características 5

4 - Conclusão 6

5 – Bibliografia 6

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1 - Introdução

Com o desenvolvimento da indústria, bombas hidráulicas são cada vez mais

usadas nos processos de fabricação. A bomba de pistão axial é o tipo de bomba mais

usado nas áreas de construção, agricultura, indústria automotiva, processamento de

materiais e equipamentos industriais. Este trabalho visa definir os tipos de bombas de

pistão axial existentes, definindo seu funcionamento e características e discutir a

aplicação de cada tipo. Primeiro será abordado os 3 tipos de construção existentes de

bombas de pistão axial: Bombas de Prato Inclinado, Bombas de Eixo Inclinado e Bombas

Variáveis. Posterior aos tipos de construção existentes será discutido as aplicações mais

comuns.

2 - Formas Construtivas

As bombas de pistões axiais possuem os pistões ajustados em furos cilíndricos em

um tambor cilíndrico. Elas funcionam tendo como princípio o movimento retilíneo dos

pistões nos cilindros do tambor. Basicamente o pistão é empurrado para fora do cilindro

por uma mola, causando o acumulo de fluido no cilindro, que posteriormente é

pressurizado pelo movimento rotativo da bomba, quando esta, faz o pistão voltar

novamente para dentro do cilindro.

Figura 1 – Parker Hannifin Ltda, Tecnologia Hidráulica Industrial, pág. 54.

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2.1 - Bombas de prato inclinado

As bombas de prato inclinado são subdivididas em 2 grupos: bombas de parto fixo

e bombas de prato rotativo.

2.1.1 - Bombas de prato fixo

Neste tipo de bomba, o eixo realiza a transferência do movimento rotativo para o

tambor. O contato entre os pistões e o prato inclinado é realizado com o uso de uma placa

de retenção (uma coroa com rasgos circunferenciais que servem de sede para o encaixe

do mancal do pistão com o prato inclinado. O custo de manutenção da bomba é reduzido,

pois os pistões apresentam menor desgaste durante o trabalho.

Figura 2 – Parker Hannifin Ltda, Tecnologia Hidráulica Industrial, pág. 55

Funcionamento

Cada pistão recua criando um vácuo no cilindro, causando o movimento do fluido

através da placa de válvulas. Logo que o pistão alcança sua abertura máxima ele atinge o

segundo rasgo da placa de válvulas, iniciando o processo de pressurização e descarga.

2.1.2 - Prato Rotativo

Esta é a forma construtiva mais utilizada para motores com pistões axiais. Neste

tipo a carcaça da bomba é fixada ao tambor e o prato inclinado é fixado ao eixo,

recebendo sua energia de rotação, e transmitindo-a aos pistões, que movimentam o fluido

através do movimento retilíneo oscilatório. Devido a necessidade de válvulas individuais

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e sincronismo entre as mesmas, causando o aumento de preço deste tipo de bomba, este

modelo é praticamente não utilizado mais para bombas e sim para motores atualmente.

Aplicações

Devido as características destes tipos de bombas elas são muito utilizadas na área

da indústria, comercial e móbil, aplicadas em levantamento e movimentação de cargas

em:

Caminhões caçamba, equipamento móbil, equipamentos de perfuração,

escavadeiras e veículos pesados, guinchos, guindastes, máquinas ferramentas, navios

tanque, prensas hidráulicas, etc..

2.2 - Bombas de Eixo Inclinado

Neste tipo de bomba, o conjunto de cilindros gira com o eixo, porém em um

deslocamento angular. As hastes dos cilindros seguram o flange do eixo giratório por juntas

esféricas, são forçadas para dentro e para fora de seus alojamentos, conforme a variação da

distância entre a flange de eixo de acionamento e o bloco de cilindros. Uma junta universal liga

o bloco de cilindros ao eixo motor, para manter o alinhamento e assegurar que as duas unidades

girem simultaneamente. Porém, não transmite força mas aumenta ou diminui a rotação do

conjunto de cilindros superando a resistência, quando esse gira numa carcaça cheia de óleo. A

vazão deste tipo de bomba varia conforme o ângulo de inclinação, entre o máximo de 30 e

mínimo de 0.

2.3 - Bombas Variáveis

2.3.1 - Bombas Ajustáveis

Nas bombas ajustáveis há um pistão em contato com o prato inclinado, este pistão é

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 é feito manualmente, é utilizada para se obter ajuste fino em

aplicações específicas.

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2.3.2 - Bombas Auto Ajustáveis

Seguem o mesmo princípio das bombas ajustáveis, mas ao invés de permitirem o ajuste

manual para correções, permitem o ajuste contínuo através de sistemas de controle automatizado,

envolvendo sensores, PLCs e etc.

Com este tipo de bomba é possível manter níveis de pressão constantes mesmo com variações de

fluxo.

Figura 3 -Parker Hannifin Ltda, Tecnologia Hidráulica Industrial, pág. 56

3 - Características

As bombas de pistões axiais podem conter a maioria dos circuitos de controle necessários

para regular a vazão do fluido e a pressão. Este tipo é de bomba é possui uma alta confiabilidade

e permite que o resto do sistema hidráulico seja simples e não caro. Uma das aplicações é para a

alimentação de sistemas hidráulicos de aviões sendo a engrenagem movida pelo eixo principal da

turbina. Tipicamente, as bombas de pistão têm uma eficiência volumétrica inicial que alcança

90%, outro fator que as torna bem atraentes para a indústria,

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4 – Conclusão

As bombas de pistão axial são muito utilizadas na indústria, seja no segmentos de

agricultura, movimentação de carga, automotivo e etc... pois são bombas que não possuem um

investimento inicial tão alto comparado com outros tipos e os rendimentos das mesmas é em

torno de 90%. Além das características e aplicações citados acima, as bombas de pistões axiais

possuem uma grande versatilidade pois podem possuir uma vasta variedade de dispositivos

reguladores (reguladores de fluxo, pressão, etc.) se adaptando a necessidade de cada aplicação e

situação. Como outra vantagem a produção de ruído é muito menor nesse tipo de bomba

hidráulica se comparado com outros dispositivos. Com o desenvolvimento da automação e o

aumento de seu uso na indústria, as bombas hidráulicas possuem um grande papel. Em algumas

situações motores elétricos não são capazes de oferecer torque necessário para o objetivo de

certas aplicações, e torna-se necessário o uso de bombas hidráulicas. Em adição em certas

situações há a necessidade de especificações únicas como baixo ruído, grande eficiência e as

bombas de pistão axial são ideias para esses tipos de aplicações.

5 – Bibliografia

1 - PARKER HANNIFIN CORPORATION, Tecnologia Hidráulica Industrial.

2 - KOCH, WILLIAM, Hidráulica Bombas de Pistões Axiais, Senai Paranaguá

3 - https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/86222/209363.pdf?sequence=1,

Zimmermman, Marcos, Dissertação de Mestrado