Acoplamento para bomba hidráulica: do AC ao Bowex M

Para ligar o motor à bomba em uma central hidráulica, o acoplamento para bomba hidráulica mais comum no mercado é o de capa de nylon, conhecido como linha AC. Ele funciona, mas hoje existe uma opção com mais torque no mesmo tamanho e rotação maior: o Bowex M, da KTR. Na comparação direta que a PEAGE fez em três tamanhos (28, 42 e 65), o Bowex M transmite de 25% a 48% mais torque, gira até 70% mais rápido nos tamanhos menores e, no tamanho 65, ainda fica mais curto e mais leve. Neste guia você vê os dados lado a lado, a tabela completa do Bowex M, como calcular o torque da sua bomba e como trocar o AC pelo Bowex sem refazer o conjunto.

O acoplamento para bomba hidráulica de capa de nylon (AC)

O acoplamento de capa de nylon é um acoplamento de engrenagem: dois cubos de aço com dentes se encaixam em uma luva (capa) de nylon com dentes internos. O nylon liga os dois cubos, absorve choques e pequenas diferenças de alinhamento, e dispensa a lubrificação. É por isso que esse tipo é tão usado em unidades hidráulicas, onde um motor elétrico aciona uma bomba de pistões ou de engrenagens por uma campânula.

No mercado brasileiro, a versão mais conhecida é a linha AC. Ela cumpre a função, e muitas máquinas rodam com ela há anos. O ponto é que, quando a bomba passa a trabalhar com pressão e vazão maiores, ou quando o conjunto precisa girar mais rápido, o limite de torque e de rotação do tamanho passa a decidir a escolha. É aí que o Bowex M entra como evolução.

Bowex M: o que é e como funciona

O Bowex M, da KTR, é um acoplamento de dentes curvos (curved-tooth gear coupling) com cubos de aço e luva de poliamida (nylon). O catálogo da KTR o define como compacto e livre de manutenção. As características que importam para a bomba hidráulica:

• Conexão autolubrificante: a combinação da luva de poliamida com os cubos de metal dispensa lubrificação e manutenção.
• Dentes curvos: a geometria do dente permite compensar desalinhamentos axial, radial e angular.
• Luva de poliamida: dá a flexibilidade para absorver impactos e variações de alinhamento.
• Montagem axial, sem ferramentas especiais.
• Temperatura de operação de −25 °C a 100 °C.
• 9 tamanhos (M-14 a M-65), com furos de até 65 mm e torque máximo de até 1.140 N·m. Acima disso, o catálogo tem a versão tipo I, até 7.500 N·m.

Veja a página do acoplamento Bowex M no site e a linha Bowex completa.

Comparativo: acoplamento AC x Bowex M em 3 tamanhos

A PEAGE comparou, tamanho a tamanho, o acoplamento AC de capa de nylon com o Bowex M equivalente. Os valores em verde são onde o Bowex M leva vantagem:

Os dados do AC vêm de catálogo de fabricante da linha AC de capa de nylon, e os do Bowex M, do catálogo da KTR, reunidos pela PEAGE. Cada fabricante de AC tem valores próprios: confira o do seu modelo. O torque é o nominal de catálogo.

O que isso significa na prática

• Mais torque no mesmo tamanho: +25% no tamanho 28, +40% no 42 e +48% no 65 (380 contra 257 N·m).
• Mais rotação nos tamanhos menores: 8.500 rpm contra 5.000 no tamanho 28 (+70%) e 6.000 contra 5.000 no 42 (+20%). No 65, as duas ficam em 4.000 rpm.
• Mais furo no tamanho 65: até 65 mm contra 60 mm, o que acomoda eixos maiores sem subir um tamanho.
• Mais compacto no 65: 15% mais curto (114 contra 134 mm), 6% menor em diâmetro e 19% mais leve (5,8 contra 7,2 kg). Isso ajuda onde a campânula ou o espaço entre motor e bomba é curto.
• Mesmas medidas de encaixe nos tamanhos 28 e 42: mesmo comprimento e mesma folga entre cubos, o que facilita a troca no mesmo conjunto.

Tabela do Bowex M

Dados do catálogo da KTR para o Bowex M (cubo de aço e luva de poliamida), com a folga entre cubos (E) de 4 mm em todos os tamanhos:

Torque nominal (TKN), torque máximo (TK máx.) e torque alternado (TKW) do catálogo KTR. O diâmetro externo é o da luva (DH). Para os tamanhos acima de 65 mm de furo, o catálogo traz a versão tipo I (80, 100 e 125), até 7.500 N·m de torque máximo.

Como calcular o torque do acoplamento para bomba hidráulica

O dimensionamento do acoplamento para bomba hidráulica parte do torque que a bomba pede. Com a pressão de trabalho e o deslocamento da bomba:

Depois, multiplique pelo fator de serviço do acionamento (use o do catálogo da KTR para o seu tipo de carga) e compare com o torque nominal do acoplamento. O acoplamento deve ter furo para os dois eixos e rotação máxima acima da rotação do motor.

Exemplo: bomba de 45 cm³/rot a 210 bar

• Torque da bomba: 210 × 45 ÷ (20 × π × 0,9) = 167 N·m (rendimento de 0,9).
• Fator de serviço adotado (ilustrativo): 1,5, então o torque de cálculo é 250 N·m.
• AC 60: 257 N·m. Passa, mas com folga de apenas 3% sobre o torque de cálculo.
• Bowex M-65: 380 N·m. Folga de 52%, e ainda mais furo (65 mm contra 60 mm).

É o caso típico em que o AC fica no limite do tamanho e o Bowex M trabalha com folga. Em partidas com a bomba carregada e picos de pressão, esse espaço de reserva é o que protege o conjunto. O exemplo é ilustrativo: para a sua máquina, a PEAGE confirma o fator de serviço e o torque.

Como trocar o AC pelo Bowex M

A troca é simples quando o tipo de acoplamento é o mesmo (capa de nylon). Confira estes pontos:

1. Tamanho: escolha o Bowex M do mesmo tamanho nominal ou de torque igual ou maior. Em geral: AC 28 por Bowex M-28, AC 42 por M-42 e AC 60 por M-65.
2. Furos e chavetas: informe os diâmetros dos eixos do motor e da bomba e as chavetas. O catálogo da KTR indica o cubo com furo acabado H7 e rasgo de chaveta conforme DIN 6885, e o tamanho 65 existe também com furo piloto.
3. Comprimento e folga entre cubos: o Bowex M tem folga (E) de 4 mm, a mesma do AC nos tamanhos comparados. Confira o comprimento total para o espaço da campânula.
4. Rotação: a do motor (por exemplo, 1.750 rpm em motor de 4 polos) fica bem abaixo dos limites de todos os tamanhos.
5. Temperatura: a luva de poliamida trabalha de −25 °C a 100 °C. Se a central esquenta mais que isso, consulte a PEAGE.
6. Reaproveitar o conjunto: como os eixos não mudam, a troca costuma ser só dos dois cubos e da luva, sem mexer na campânula nem nas bases.

Se o seu AC é de outra marca ou de outro tamanho, mande a plaqueta ou as medidas, e a PEAGE indica o Bowex equivalente. Veja também a linha de acoplamentos industriais e os acoplamentos elásticos.

Outras versões Bowex para hidráulica: FLE-PA e HE

Dependendo de como a bomba é acionada, a linha Bowex tem outras versões:

• Bowex FLE-PA: liga o volante de motores à combustão a bombas hidrostáticas. O flange é de poliamida reforçada com fibra de vidro, o cubo tem dentes curvos externos em aço, e a instalação é bem curta, sem ferramentas adicionais para alinhamento. A temperatura máxima é de 130 °C. As peças são vendidas juntas (flange e cubo), e para cotar é preciso confirmar as medidas do cubo e o número de dentes.
• Bowex HE (Bowex Elastic): acoplamento de flange com elemento circular de borracha natural muito flexível, para vibrações de torção e cargas de choque, em motores à combustão, compressores, geradores e bombas centrífugas.

Montagem e alinhamento

• Montagem axial: os cubos entram nos eixos e a luva se encaixa neles, sem ferramentas especiais.
• Folga entre cubos (E) de 4 mm, para o acoplamento trabalhar sem esforço axial.
• Alinhe os eixos com régua ou relógio comparador (ou laser). Os dentes curvos compensam desalinhamentos, mas o alinhamento bom mantém a luva trabalhando só com a carga útil.
• Inspecione a luva de tempos em tempos e troque quando houver desgaste dos dentes ou deformação. A luva é a peça de reposição, e o cubo fica.
• Respeite o fator de serviço do catálogo, e evite operar com vibrações dinâmicas não previstas no dimensionamento.

O que informar para o pedido

Para a PEAGE indicar o Bowex equivalente ao seu acoplamento para bomba hidráulica:

• Marca e código do acoplamento atual (por exemplo, AC 42), com uma foto da plaqueta ou do conjunto.
• Diâmetros dos eixos do motor e da bomba, com chavetas.
• Potência, rotação do motor e, se possível, a pressão e o deslocamento da bomba.
• Comprimento disponível entre os eixos (campânula) e a temperatura de trabalho.
• Quantidade e prazo.

Perguntas frequentes sobre acoplamento para bomba hidráulica

Dados do catálogo KTR BoWex M e I e da planilha comparativa da PEAGE. Os dados do acoplamento AC variam por fabricante, e os exemplos são ilustrativos. O dimensionamento final deve ser conferido pelo time técnico. Para o conceito de torque, veja a referência.