O termo "desequilibrado" em bombas de palhetas deriva da distribuição desigual das forças hidráulicas ao redor do rotor durante sua operação. No entanto, diferentemente da maioria dos projetos de bombas que possuem forças simétricas e equilibradas, as bombas de palhetas contêm inerentemente uma assimetria de forças devido à sua construção e modo de operação. Portanto, abaixo estão alguns dos principais motivos pelos quais as bombas de palhetas são frequentemente chamadas de desequilibradas:
Rotor Deslocado: Em uma bomba de palhetas, o rotor é centrado em torno do eixo, mas posicionado lateralmente dentro do anel da came. Quando esse rotor giratório ocupa essa posição deslocada, pode haver uma força hidráulica diferente atuando sobre ele devido à desigualdade no tamanho da câmara.
Distribuição assimétrica de pressão: Como os volumes dessas câmaras variam durante a rotação, as forças hidráulicas produzidas não serão distribuídas uniformemente. Consequentemente, um lado do rotor pode apresentar pressão maior que o outro, levando a um desequilíbrio de forças.
Carregamento lateral: Forças desiguais frequentemente causam "carga lateral", onde o rotor é pressionado contra uma das paredes da carcaça. Isso tem duas consequências: aumenta as perdas por atrito, diminuindo a eficiência e, consequentemente, aumentando o desgaste dos rolamentos, vedações e outros componentes.
Tensão Mecânica: A natureza desequilibrada causa maior tensão mecânica nessas bombas. Infelizmente, isso pode resultar em deformações, além de reduzir sua confiabilidade, especialmente em altas pressões ou após uso prolongado.
Vida útil reduzida: Devido ao desequilíbrio das forças hidráulicas, a vida útil geral das bombas diminui, uma vez que rotores, palhetas e outras peças sofrem desgaste acelerado.
Geração de Calor: Quando essas bombas não estão balanceadas, geram mais calor. Consequentemente, isso pode causar problemas de superaquecimento que exigem medidas adicionais de controle, tornando o sistema operacional complexo.
Capacidade limitada de alta pressão: Forças desequilibradas tornam esses materiais menos adequados para aplicações de alta pressão. O aumento da carga lateral, bem como das tensões mecânicas em altas pressões, acelera o processo de desgaste, resultando em rápida degradação ou até mesmo falha em alguns casos.
Complexidade na Vedação: Consequentemente, são necessários mecanismos de vedação mais complexos para evitar vazamentos, o que complica ainda mais os procedimentos operacionais e de manutenção da bomba.
Pulsação do fluxo: Esse desequilíbrio nas forças hidráulicas frequentemente leva a pulsações na vazão, o que pode não ser adequado para aplicações que exigem um fluxo suave e constante.
Consequentemente, as bombas de palhetas são frequentemente consideradas desbalanceadas e são usadas principalmente em aplicações de baixa pressão, onde esses efeitos de forças desbalanceadas são controláveis. Requisitos de alta pressão ou alta confiabilidade também podem ser atendidos por projetos mais balanceados, como bombas de pistão ou bombas de engrenagem.
