Suporte adequado: uma olhada no meio de Blackmer

Mar 29, 2023

Múltiplos pontos de suporte mantêm a deflexão sob controle

Por Michael Coburn – Gerente de Produto da Blackmer® Gear

Deflexão do eixo As bombas são uma peça essencial da tecnologia mecânica, crítica para o funcionamento de muitas indústrias. A necessidade de mover fluidos remonta a 6.000 aC no Egito e na Mesopotâmia, quando as primeiras civilizações cavaram canais para mover as águas das enchentes para as plantações para irrigação. A evidência mais antiga de uma bomba data de 2000 aC, enquanto bombas modernas de deslocamento positivo, como palhetas e engrenagens internas, surgiram no final do século XIX. Ao longo da história humana, as bombas e o movimento do fluido foram cruciais para a sobrevivência e o progresso.

Embora a tecnologia da bomba seja projetada tendo em mente a longevidade, existem problemas comuns que podem derrubá-las e até mesmo causar falhas catastróficas. Um desses problemas é a deflexão dos componentes dentro e ao redor da câmara de bombeamento. A deflexão ocorre quando os efeitos das forças de bombeamento no rotor fazem com que o eixo se dobre.

As bombas são projetadas para lidar com algum nível de deflexão durante a rotação, mas pode se tornar grave ou catastrófico quando o eixo não tem suporte adequado. A deflexão do eixo, se não for tratada, pode criar problemas maiores, como danos e falhas nos rolamentos, vazamentos e falhas nas vedações mecânicas, vibrações excessivas, desgaste e falhas prematuras e excessivas dos componentes e até mesmo eixos quebrados.

Mas a deflexão do eixo não precisa ser um problema catastrófico, desde que o aparato da bomba forneça suporte adequado ao longo do eixo. Este whitepaper analisa o sistema de suporte entre rolamentos patenteado da série E da Blackmer como parte de sua bomba de engrenagem interna de acionamento magnético sem vedação, especificamente como ele minimiza a deflexão para manter a bomba e seus componentes críticos funcionando por mais tempo.

Sistema de suporte forte O sistema de suporte entre rolamentos da Blackmer usa um fuso excêntrico apoiado em três pontos cruciais – a cabeça, o local crescente e a parte de trás do recipiente de contenção. Além dos três principais pontos de contato, o sistema do fuso inclui duas buchas radiais e uma bucha axial. Uma vez instalado, ele fica estacionário na bomba enquanto o rotor gira em torno dele.

Em vez de espelhar o projeto das bombas de engrenagens internas concorrentes, cujo padrão é um eixo mais longo e carga radial, o fuso excêntrico apresenta um eixo mais curto, diâmetro maior e três buchas. Esses elementos garantem que as forças hidráulicas sejam suportadas ao longo do eixo, em vez de centralizadas nos pontos mais fracos. Trabalhando em conjunto, este sistema de eixo foi projetado para eliminar virtualmente os problemas de deflexão típicos dos projetos tradicionais de carga em balanço.

O projeto cantilever tradicional em bombas de engrenagem interna apresenta deficiências de suporte em todo o eixo. A colocação típica da bucha é próxima ao rotor, com um único rolamento na outra extremidade do eixo. Isso deixa os segmentos restantes do eixo mal apoiados, permitindo que essas áreas sofram deflexão durante a operação ou condições de perturbação que levam ao desgaste prematuro e falha do componente.

Com o sistema de suporte entre os rolamentos da Blackmer, um grampo em suas bombas de engrenagens internas de acionamento magnético sem vedação da série E, as buchas radiais estendidas suportam todo o comprimento do elemento rotativo espalhado em três pontos, o que minimiza a deflexão e maximiza a vida útil do as buchas.

Com este sistema de suporte e o design do fuso de 2 pol. (50,8 mm) (em nossa bomba tamanho 69 de 3 pol.), a deflexão é mínima de 0,005 pol. (0,13 mm). Comparativamente, usando o mesmo tamanho de bomba, a deflexão em um eixo de 0,44 pol. (11,1 mm) deflete 0,056 pol. (1,4 mm). Essa quantidade de deflexão na configuração tradicional é propensa a causar desgaste/contato do rotor e da carcaça, desgaste do cabeçote e falha prematura da vedação do eixo. Desgaste prematuro entre -o sistema de suporte de rolamento é inexistente.

Conclusão As bombas são uma tecnologia eficaz, mas são tão eficazes quanto seu design e o desempenho que decorre dele. Sem o suporte adequado do eixo, as bombas de engrenagens internas estão fadadas a sofrer deflexão e todos os problemas decorrentes disso, incluindo falha do rotor ou do eixo. Esses problemas, especialmente repetidos ao longo do tempo, criam paradas desnecessárias e reparos caros, bem como perda de receita.