ACIONAMENTO DE BOMBAS POR POLIAS E CORREIAS
1. APLICAÇÕES: A maioria das bombas centrífugas são fornecidas pela
fábrica dotadas de motor elétrico diretamente acoplado (monobloco). Porém, é
muito comum o uso de outros motores, principalmente em zonas rurais, através de
sistemas de acionamento por correias em “V”, onde então, a bomba é fornecida com
mancal de rolamento ao invés de motor. Na ponta do eixo do mancal é introduzida
uma polia (polia movida) a qual é tracionada por uma ou mais correias em “V”
cuja extremidade oposta está assentada em outra polia (polia motriz) montada na
ponta do eixo de um motor ou turbina. A relação entre os diâmetros externos
destas duas polias é que ajusta a velocidade conveniente a bomba. Salvo
aplicações especiais, a maioria dos usos de transmissão por correias em “V”
para acionar bombas ocorre quando a velocidade máxima da máquina acionadora
(motor elétrico, motor diesel, turbina, tomada de força de trator), em rpm, é
menor que a velocidade mínima requerida para o funcionamento adequado da bomba.
EXEMPLO: Bombas de alta rotação (3450 a 3600 rpm) acionadas por:
A. Motor Elétrico IV pólos - rotação nominal - 1750 rpm
B. Motor Diesel - rotação nominal - 2300 rpm
C. Tomada de força do trator - rotação nominal - 600 rpm
2. CÁLCULO DO DIÂMETRO DE POLIAS EM FUNÇÃO DA ROTAÇÃO:
O diâmetro das polias e correias
adequadas para cada aplicação é definido através das seguintes expressões:
OBS.: A velocidade linear das correias em “V” não deve ultrapassar
a 1500 metros por minuto pois, acima disto, o desgaste das correias e polias é
muito acentuado. A velocidade linear deve ser sempre inferior a rpm máxima da
bomba e motor, respectivamente.
Da mesma forma, não se deve usar
diâmetros de polias muito pequenos, para evitar que estas patinem por falta de
aderência, com consequente desgaste prematuro e perda de rendimento.
Deve-se atender os limites da Tabela 4 expressa a seguir:
TABELA 4:
TABELA 5:
A velocidade linear é expressa por:
Onde:
C. EXEMPLO: Calcular as polias e correias necessárias para acionar
uma bomba de 3500 rpm a partir de um motor de 2300 rpm, de 20cv.
D. CÁLCULO DA POLIA DO MOTOR:
Rotação do motor = 2300 rpm - Na Tabela 4, vemos que para esta
rotação, o perfil de correia mais indicado é o B.
O diâmetro mínimo indicado é 130 mm, e o máximo 220 mm.
Considerando que haja
disponibilidade de espaço para instalação e manutenção, adotaremos para esta
polia um Ø externo intermediário, a fim
de trabalhar com uma velocidade linear menos crítica, assim:
Temos, Øn da polia motora:
E. CÁLCULO DA POLIA DA BOMBA:
OBS.: Fica claro que, quanto mais próximo do diâmetro máximo
calcularmos as polias, maior será a velocidade linear, oferecendo praticamente
os mesmos problemas de vida útil que teremos se, ao contrário, adotarmos um Ø
muito próximo do mínimo indicado para cada perfil.
Outro detalhe importante é a
distância entre os eixos do motor e da bomba, pois isto determina o tamanho da
correia. Quanto maior o comprimento da correia, maiores as perdas mecânicas,
oscilações e desalinhamentos prejudiciais ao rendimento.
Deve-se sempre deixar uma reserva
de potência para o motor, em caso de transmissões por correia, da ordem de 20%
(*), no mínimo, em relação a potência requerida (BHP) da bomba.
Exemplo: BHP da Bomba 15 cv - 15 x 1,20 = 18,0 cv - Pot. Mínima do motor
Tipo de Acionamento:
Elétrico - comercialmente usaríamos para pot. De 18,0 cv, um motor
de 20 cv.
Diesel - comercialmente usaríamos para pot. De 18,0 cv, um motor de
18 cv (*).
(*) Para
o caso de motores estacionários (combustão), esta reserva poderá ser ainda
maior, dependendo do rendimento do mesmo.
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