Bomba Marinha de Velocidade Variável

Um fabricante de bombas industriais procurou a SPIROL com uma nova aplicação marítima para cargas pesadas. Em uma versão menor da bomba, a empresa atualmente utiliza um Pino Espiral de Carga Pesada com 0,187" de diâmetro para fixar um eixo de alumínio a um rotor pulverizado. O conjunto eixo/rotor é exposto a um torque de 12,5 ft/lbs nessa aplicação. A aplicação existente tem funcionado bem por anos. O novo projeto marítimo para cargas pesadas expõe o conjunto eixo/rotor a um torque de 20 ft/lbs e o projetista da bomba queria ajuda para a garantir que o pino escolhido para absorver o torque adicional estava adequado. O cliente tentou utilizar o mesmo pino em ambas as aplicações, mas em seus testes, o pino foi danificado na aplicação de carga pesada.

Os Engenheiros de Aplicação da SPIROL avaliaram a aplicação e sugeriram três melhorias no projeto: (1) que a relação entre o diâmetro externo do eixo e o diâmetro interno do rotor fosse alterada para ter uma folga máxima de 0,005", o que minimiza o plano de cisalhamento entre os dois; (2) que o plano de cisalhamento fosse movido a, pelo menos, o comprimento de um diâmetro distante da extremidade do pino (atualmente 0,125"), o que garantiria que o pino se prendesse de maneira segura ao furo sem que houvesse movimentação significativa; (3) que o chanfro de entrada no eixo de alumínio fosse eliminado, pois contribui para piorar o plano de cisalhamento na junção do eixo com o rotor. As características atuais do projeto estavam reduzindo a capacidade de resistência de cisalhamento dos pinos, o que poderia ser minimizado com as alterações propostas.

A Engenharia de Aplicação da SPIROL também sugeriu a alteração de pino. Nessa aplicação, o pino é instalado em um eixo de alumínio macio. Durante o ciclo, o Pino Espiral de Carga Pesada com diâmetro de 0,187 – que é Pino Espiral mais forte e menos flexível disponível – danifica a borda do furo no eixo de alumínio, deteriorando o plano de cisalhamento. Os Pinos Espirais de Carga Pesada, não são recomendados para uso em materiais macios. A SPIROL sugeriu que o cliente mudasse para um Pino Espiral mais flexível, que neste caso, seria um Pino Espiral de Carga Padrão. O aumento de flexibilidade protege o material macio ao permitir que o pino absorva as forças dinâmicas em vez de transmiti-las ao componente de acoplamento. Além disso, ao corrigir os problemas do plano de cisalhamento mencionados, o cliente poderia mudar para um pino menor, com diâmetro de 0,125". Com o emprego do Pino Espiral de Carga Padrão, de menor diâmetro, há uma redução proporcional no seu preço.

Com a incorporação das sugestões da SPIROL, o cliente poderá usar o mesmo pino nas duas aplicações, reduzindo, assim, os custos de usinagem do ponto de entrada do eixo e diminuindo o custo do pino na montagem. Essas economias foram seguidas por um aumento de desempenho das duas bombas.

Suporte Complementar de Engenharia de Aplicação: O time de Engenharia SPIROL irá revisar os requisitos de desempenho de sua aplicação e trabalhar junto com sua equipe de desenvolvimento para recomendar a melhor solução de montagem com menor custo de manufatura.