Critérios Técnicos para a Seleção de Bombas de Pistões Axiais e Bombas de Engrenagens

No projeto de sistemas hidráulicos, a seleção da bomba é uma decisão de engenharia crítica, com impacto direto na eficiência global do sistema, na pressão de funcionamento e nos custos operacionais de longo prazo. Como fonte da energia hidráulica, as bombas utilizam diferentes mecanismos de projeto para converter potência mecânica em potência de fluido. As duas principais tecnologias de bombas da família de produtos HMLIFT — bombas de pistões axiais e bombas de engrenagens — foram desenvolvidas para responder a perfis operacionais distintos.

Princípios de Funcionamento e Características Estruturais das Tecnologias

Bombas de Engrenagens

As bombas de engrenagens transferem o óleo hidráulico através do movimento rotativo de duas engrenagens que se acoplam com precisão no interior do corpo. Na zona de aspiração, onde as engrenagens se separam, forma-se um vácuo que conduz o óleo para o interior da bomba; ao longo da zona em que voltam a engrenar, o volume disponível para o fluido diminui e, como o fluido é incompressível, é pressurizado e enviado para o sistema.

Entre as suas características principais estão a simplicidade estrutural, com poucas peças móveis, a elevada tolerância a condições de campo exigentes, a facilidade de manutenção e uma ampla faixa de caudal. O seu dimensionamento é efetuado conforme a necessidade volumétrica da aplicação, através de classificações de grupo como 25, 30, 35 e 40.

Bombas de Pistões Axiais (Tipo Eixo Inclinado)

As bombas de pistões axiais do tipo eixo inclinado possuem um bloco de cilindros posicionado num ângulo definido em relação ao eixo e pistões que realizam movimento alternado no interior desse bloco. Na série HMLIFT PEX7, o ângulo do eixo inclinado é otimizado em 40°, de modo que o movimento rotativo do eixo provoca um curso linear dos pistões. Esse mecanismo executa alternadamente as fases de aspiração e descarga com elevada precisão.

As principais características incluem elevada capacidade de pressão, alta eficiência volumétrica e produção de caudal estável em faixas de velocidade variáveis.

Comparação dos Parâmetros Técnicos

As principais diferenças técnicas que determinam a escolha da tecnologia de bomba podem ser agrupadas nos seguintes tópicos:

• Limites de Pressão: Devido ao seu projeto estrutural, as bombas de pistões axiais podem atingir níveis de pressão elevados — 350-400 bar em funcionamento contínuo e 400-450 bar em picos instantâneos na série PEX7. As bombas de engrenagens oferecem normalmente um equilíbrio ideal com pressões contínuas de funcionamento entre 170 e 260 bar.
• Eficiência Volumétrica: Graças à precisão da vedação interna e às tolerâncias apertadas, as bombas de pistões funcionam com elevada eficiência volumétrica em condições adequadas. Isso ajuda a minimizar perdas de energia e geração de calor, especialmente sob alta pressão.
• Flexibilidade de Velocidade: Os modelos de pistões axiais, como a PEX7, adaptam-se a uma ampla faixa de velocidades de funcionamento, desde um mínimo de 300 rpm até velocidades intermitentes elevadas. Essa flexibilidade constitui uma vantagem com tomadas de força (PTO) de velocidade variável.
• Sensibilidade ao Fluido: Devido à precisão dos seus mecanismos internos, as bombas de pistões são mais sensíveis do que as bombas de engrenagens à qualidade do óleo hidráulico e aos padrões de filtração. As bombas de engrenagens podem apresentar uma tolerância ligeiramente superior à contaminação em campo, mas uma filtração correta continua a ser essencial para a vida útil das duas tecnologias.

Configurações Especiais: Projetos Bidirecionais e Tandem

Nos sistemas hidráulicos são utilizadas configurações especiais de bombas para responder à diversidade das necessidades de aplicação:

• Bombas Bidirecionais: Disponível em determinados grupos de bombas de engrenagens — 25, 30 e 35 — essa característica permite que a bomba funcione tanto no sentido horário como no sentido anti-horário. Quando o sentido de rotação da PTO montada no veículo varia, a instalação pode ser simplificada alterando a orientação das portas de entrada e saída.
• Bombas Tandem: Esses projetos combinam dois corpos de bomba independentes num único eixo de acionamento e estão disponíveis no Grupo 40. Permitem alimentar dois circuitos hidráulicos independentes a partir de uma única ligação PTO, simplificando a arquitetura do sistema quando o veículo deve executar várias funções independentes.

Conclusão e Práticas de Primeiro Arranque

A escolha entre uma bomba de pistões axiais e uma bomba de engrenagens não é uma questão de superioridade de uma tecnologia sobre a outra; depende inteiramente da análise correta dos requisitos da aplicação, incluindo pressão de funcionamento, necessidade de caudal, características de velocidade e condições do sistema. Independentemente da tecnologia selecionada, a bomba não deve funcionar a seco durante o primeiro arranque, o sistema deve estar cheio de óleo e o primeiro movimento deve ser realizado a baixa velocidade e sem pressão. Essas práticas são importantes para a vida útil mecânica. A documentação técnica HMLIFT pode ser utilizada para determinar a configuração correta.