Wenzhou Prance Hydraulic Equipment Co., Ltd
Bomba de Engrenagens Interna vs Externa: Qual o Design Hidráulico Adequado?
Bomba de engrenagens interna vs bomba de engrenagens externa a seleção começa com a geometria. Uma bomba de engrenagens externas utiliza duas engrenagens semelhantes com dentes exteriores que engrenam uma na outra. Uma bomba de engrenagens internas coloca uma engrenagem externa mais menor dentro de um anel maior com dentes interiores, habitualmente com um separador em forma de crescente entre ambas. Ambas são bombas rotativas de deslocamento positivo, mas o respetivo percurso do caudal, formato do conjunto, comportamento acústico, tolerância a fluidos, desempenho na admissão, abordagem de assistência e designs hidráulicos disponíveis diferem. Nenhuma das disposições é universalmente melhor. Para uma aplicação hidráulica, compare os dados do fabricante relativos a pressão, velocidade, viscosidade, temperatura, cilindrada, eficiência, contaminação e montagem no ponto de funcionamento real — e não declarações genéricas retiradas de aplicações de bombas de processo.
Como uma bomba de engrenagens externas move o óleo
A engrenagem motriz faz rodar uma engrenagem louca num alojamento de ajuste apertado. À medida que os dentes se desenrenham na entrada, o volume da câmara aumenta e o óleo entra. O fluido é transportado pelo exterior de ambas as engrenagens, entre os espaços dos dentes e o alojamento. Na saída, as engrenagens voltam a enrenhar, reduzindo o volume e deslocando o óleo para o pórtico de pressão. A zona de engrenamento impede que o óleo passe diretamente pelo centro.
As bombas de engrenagens hidráulicas externas são valorizadas pela construção compacta, relativamente poucas peças, caudal fixo e integração simples. O seu caudal contém uma componente periódica relacionada com o engrenamento dos dentes, e a pressão cria cargas nos rolamentos e na carcaça que o projeto deve suportar. O desempenho real depende fortemente da folga axial, da condição dos rolamentos, do desgaste da carcaça, da viscosidade do óleo, da velocidade e do diferencial de pressão.
Como uma bomba de engrenagens interna move o óleo
A engrenagem motora mais pequena roda excentricamente no interior da engrenagem anular interna. À medida que os dentes se separam, as cavidades expandem-se e recebem fluido. O óleo circula em torno do separador em forma de crescente nos espaços associados às duas engrenagens. À medida que os dentes voltam a engrenar, o volume da câmara contrai-se e o fluido sai através do orifício de descarga. O crescente separa os trajetos de sucção e de descarga nos projetos que utilizam esta disposição.
A sequência de engrenamento mais longa e suave pode suportar um funcionamento com baixa pulsação e relativamente silencioso em designs adequados. Os mecanismos de engrenagem interna também são utilizados em bombas de processo para líquidos viscosos, mas isso não significa que todas as bombas industriais de engrenagem interna sejam apropriadas para pressão hidráulica móvel. Confirme que o produto exato é uma bomba hidráulica com rolamentos, materiais, vedantes, pórticos e classificações adequados.
Comparação prática para compradores de sistemas hidráulicos
| Fator de decisão | bomba de engrenagens externas | Bomba de engrenagens interior | Verifique antes de encomendar |
|---|---|---|---|
| Geometria básica | Duas rodas dentadas exteriormente | engrenagem exterior no interior de uma cremalheira interior | Desenho de corte e família de produtos |
| Pacote | Frequentemente compacto e simples | Pode utilizar uma caixa de coroa dentada mais larga | Invólucro, veio, flange, bocais |
| Personagem de fluxo | A ondulação de engrenamento é um fator de projeto importante | A geração de malha pode ser mais suave em designs adequados | Dados de ruído e ondulação no ponto de funcionamento |
| Deslocamento | Normalmente fixo | Normalmente fixado em versões hidráulicas comuns | Deslocamento real e gama de velocidades |
| Gama fluida | Depende da folga, dos vedantes e do design | Alguns designs adequam-se a uma maior viscosidade | tabela de viscosidade-temperatura do fabricante |
| Decisão de serviço | O desgaste afeta frequentemente o carreto, a bucha, a placa lateral e a caixa em conjunto | O desgaste envolve o conjunto de engrenagens, a meia-lua, os rolamentos e a caraterística | Limites de reparação aprovados e peças correspondentes |
A capacidade de pressão não pode ser deduzida a partir do tipo de engrenagem
Os resultados de pesquisa afirmam frequentemente que uma dada disposição de engrenagens produz sempre maior pressão. Esse atalho não é seguro. A capacidade de pressão é uma propriedade da bomba completa: a forma dos dentes da engrenagem, as cargas nos eixos e nos rolamentos, a rigidez da carcaça, a compensação lateral, os materiais, os elementos de fixação, os vedantes, a lubrificação, a velocidade, o fluido, o ciclo de trabalho e a norma de ensaio são todos importantes. Compare as classificações contínuas, intermitentes e de pico do fabricante específico, incluindo a duração permitida e a repetição dos picos.
Uma bomba de deslocamento positivo continua a transferir volume enquanto é acionada. Uma saída bloqueada pode, portanto, fazer com que a pressão suba rapidamente até que uma via de alívio, um controlo da bomba, um limite de acionamento ou uma falha mecânica intervenham. A Universidade da Flórida adverte que uma pressão de descarga excessiva pode causar danos na bomba ou na tubagem na sua discussão neutra sobre comportamento de bomba de deslocamento positivo. O sistema de alívio deve proteger o componente com a classificação mais baixa.
Ruído e ondulação de caudal: comparar o sistema instalado
O engrenamento gera eventos de câmara discretos. Esses eventos interagem com a pressão, a velocidade, a temporização das pórticos, a rigidez da carcaça, a estrutura de montagem, o comprimento da mangueira, a impedância da válvula e o ar aprisionado. Pode ser selecionada uma bomba de engrenagens interna para um funcionamento mais silencioso, mas apenas um rótulo de catálogo não consegue prever o ruído da máquina. Peça dados de som e ondulação medidos em condições próximas do ponto de funcionamento pretendido.
A instalação também altera o resultado. Os painéis rígidos podem irradiar vibração estrutural. Uma entrada restrita pode criar ruído de cavitação que é confundido com o ruído de engrenamento. O alinhamento incorreto do veio pode adicionar ruído de rolamentos e acoplamentos. Meça o som juntamente com a condição de entrada, velocidade, pressão, temperatura e caudal antes de atribuir o sintoma ao esquema das engrenagens.
Eficiência e geração de calor
A eficiência volumétrica descreve a quantidade de deslocamento teórico que se converte em caudal debitado. A eficiência mecânica reflete a perda por fricção e de binário. A eficiência global combina ambas. A fuga interna tende a aumentar com o diferencial de pressão e a folga e a diminuir com uma maior viscosidade, enquanto a fricção pode aumentar quando o óleo se torna demasiado viscoso. Consequentemente, não existe um único valor de eficiência que represente todas as temperaturas e pontos de funcionamento.
Solicitar mapas de desempenho ou dados à velocidade, pressão, viscosidade e temperatura esperadas. Uma bomba que parece eficiente num ponto nominal pode ter um comportamento diferente durante um arranque a frio, espera prolongada, funcionamento a baixa velocidade ou serviço a alta temperatura. A comparação do Turbomachinery Laboratory da Universidade A&M do Texas de aplicações de bombas volumétricas e centrífugas reforça que o comportamento da bomba deve ser compreendido a partir do princípio de funcionamento e da aplicação e não apenas pelo nome.
Viscosidade do fluido e condições de entrada
Ambos os tipos de engrenagem necessitam de pressão de entrada absoluta suficiente para preencher as câmaras em expansão sem cavitação. Uma viscosidade mais elevada aumenta a perda na entrada; uma viscosidade mais baixa pode aumentar a fuga e reduzir a resistência da película. O arranque a frio, a altitude, a pressurização do reservatório, o diâmetro das tubagens, as curvas, os filtros de malha, os filtros e a bomba afetam a margem de entrada. Utilize os limites de viscosidade e de entrada do fabricante, e não um grau de óleo preferencial genérico.
As bombas de engrenagens internas de processos podem ser promovidas para líquidos muito viscosos, enquanto uma bomba de engrenagens interna hidráulica é tipicamente concebida a pensar no óleo hidráulico e num envelope de funcionamento definido. Não transfira alegações de compatibilidade com processos químicos para um produto hidráulico. Confirme por escrito a compatibilidade de elastómeros, metais, revestimentos, lubrificação e fluidos resistentes ao fogo.
Contaminação, desgaste e evidências de campo
Partículas duras podem riscar as faces das engrenagens, placas laterais, casquilhos, superfícies em crescente e caixas. Assim que as folgas aumentam, a fuga interna intensifica-se, especialmente à pressão e temperatura de funcionamento. Uma bomba ainda pode gerar pressão num teste quase bloqueado, mas falhar no fornecimento do caudal necessário sob carga. Registue o caudal em várias pressões controladas, em vez de avaliar com base num teste de balde sem carga.
Conserve os resíduos dos filtros, amostras de óleo, evidências da caixa ou do bujão de drenagem, quando aplicável, fotografias e a inspeção dimensional juntos. Determine se o desgaste é uniforme, abrasivo, adesivo, corrosivo ou associado a danos na admissão. A substituição apenas das engrenagens numa caixa gasta pode não repor a folga projetada. Siga os limites de reparação aprovados e os procedimentos de limpeza.
Onde cada esquema se adequa habitualmente
As bombas de engrenagens externas servem habitualmente para equipamento móvel, maquinaria agrícola, circuitos auxiliares, funções de direção ou lubrificação, e outros sistemas de deslocamento fixo onde a compacidade e a simplicidade robusta importam. As bombas hidráulicas de engrenagens internas podem adequar-se a maquinaria industrial, prensas, máquinas-ferramentas e sistemas onde o baixo ruído e o caudal homogéneo são prioridades. Estas são tendências, não regras de seleção.
A direção e a identificação das portas também exigem cuidado durante a substituição. Uma carcaça pode estar disponível em várias rotações ou disposições de portas, e inverter a rotação do veio sem uma conversão aprovada pode colocar sucção e pressão nos elementos errados. Registe a direção de visualização, a seta de rotação do veio, as etiquetas atuais das portas e a tubagem da máquina antes da remoção. Nunca inferir a rotação apenas a partir de uma fotografia antiga.
A Prance Hydraulic fornece uma visão geral de família de produtos de bombas de engrenagens e o seu lugar entre tecnologias de bombas hidráulicas. Artigos relacionados explicam tipos de bombas de engrenagens hidráulicas, verificações de fugas em bombas de engrenagens, e evidência de eficiência da bomba.
Lista de verificação de RFQ
- Princípio da bomba exigido e motivo da preferência
- Cilindrada, caudal e gama de velocidade de acionamento
- Pressão contínua, intermitente e de pico com durações
- Rotação vista a partir da extremidade do veio definida
- Eixo, flange, piloto, portas e volume de instalação
- Tipo de fluido, gama de viscosidade-temperatura e objetivo de limpeza
- Pressão mínima de entrada e condição de arranque a frio
- Ciclo de trabalho, objetivo de ruído, ondulação admissível e condições ambiente
- Disposição de alívio, potência de acionamento, acoplamento e método de alinhamento
- Código do modelo existente, fotografias, desenhos e restrições de substituição
Vídeo educativo: ação de bombeamento por engrenagem interna
Veja a animação da bomba de engrenagem interna no YouTube. A animação apoia a aprendizagem de conceitos; não estabelece avaliações para um determinado produto.
FAQ
Qual é mais silenciosa, uma bomba de engrenagens interna ou externa?
Os projetos de engrenagens internas são frequentemente selecionados para um funcionamento mais suave e silencioso, mas o ruído instalado depende da bomba exata, do ponto de funcionamento, da condição de admissão, da montagem e do circuito. Compare os dados medidos.
Pode uma bomba de engrenagens interna substituir diretamente uma bomba de engrenagens externa?
Não apenas a partir da deslocação. Confirme os requisitos relativos ao veio, flange, pórticos, rotação, velocidade, pressão, viscosidade, controlos, dimensões exteriores e acionamento.
Ambos os tipos são de caudal fixo?
A maioria das bombas de engrenagens hidráulicas externas e internas mais comuns são de caudal fixo, mas verifique sempre a arquitetura exata do produto.
Que tipo de bomba de engrenagens lida com maior pressão?
O projeto completo determina a classe de pressão. Não a deduza unicamente a partir da geometria das engrenagens internas ou externas.
O que faz com que uma bomba de engrenagens perca caudal sob pressão?
Folga interna excessiva, desgaste, viscosidade inadequada, temperatura elevada, problemas na admissão, baixa velocidade ou um caminho de desvio podem reduzir o caudal debitado à medida que a carga aumenta.
