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Bomba de Ar de Coluna
por Eduardo Lourenço Pinto Jr.
Para que o hobby dos foguetes a água seja agradável, é importante a utilização de uma bomba de boa qualidade. Quando comecei, utilizei uma bomba de pé “made in China” comprada num camelô... O resultado foi trágico. A bomba durou três lançamentos e morreu tristemente. Fui procurar no comércio uma bomba de coluna e quando estava quase desistindo de procurar, encontrei uma que valeu a desistência... Custava um preço que beirava a extorsão.
Decidi então fazer uma bomba que fosse simples, barata e eficiente.
De acordo com Gary Ensmenger, pressurizar um foguete a água, é uma das tarefas mais árduas para uma bomba de ar. Idealizei a bomba, fiz alguns rabiscos e em um mês ela estava pronta e tornando o lançamento dos foguetes algo realmente prazeroso.
1. Material
1.1. Conexões PVC Roscável
Conexão Qtd Código Tigre Código Akros
Te (1 polegada) 1 20.19.190.0 11.223- Caps (1 polegada) 1 20.03.190.5 11.192- Caps (¾ polegada) 2 20.03.188.3 11.191- Bucha de Redução (1 - ¾ polegada) 2 20.02.254.0 11.013- Nípel (¾ polegada) 2 20.15.188.9 11.202- Tubo (1 polegada) 600 mm Tubo (¾ polegada) 250 mm
1.2. Válvulas tipo Proteflux (p/ maçaricos de solda) – 1 jogo (2 válvulas) 1.3. Espigão rosca direita p/ a válvula – 1 pç 1.4. Mangueira p/ ar comprimido (¼ polegada) – 2 m 1.5. Abraçadeiras p/ mangueira – 2 pç 1.6. Bico p/ calibrador com trava 1.7. Porca (3/8 polegada) – 1 pç 1.8. Porca Parlock (3/8 polegada) – 2 pç 1.9. Arruelas (7/8 x 3/8 polegada) – 10 pç 1.10. Eixo de aço 1020 (½ polegada) – 70 cm 1.11. Arruelas de Couro/Sola (1 x 3/8 polegada) – 5 pç
Obs.: Códigos de conexões extraídos dos catálogos eletrônicos dos respectivos fabricantes. As marcas citadas são de propriedade dos respectivos fabricantes. O usuário assume total responsabilidade pelo mau uso e/ou aplicação dos materiais acima.
2. Tornearia
O eixo principal da bomba (item 1.10), deve ser torneado em suas extremidades para ser rebaixado de ½ polegada para 3/8 de polegada. A extensão do rebaixo é de 40 mm. Além de rebaixar as extremidades, é necessário efetuar rosca nas mesmas. Aproveitando a viagem ao torneiro, peça para executar rosca nas duas extremidades do tubo de 1 polegada. Leve junto, a porca 3/8 de o caps de 1 polegada, para que o torneiro possa calibrar as roscas adequadamente. Lembre-se que a rosca do tubo de PVC deve ficar levemente justa, para diminuir eventuais vazamentos de pressão.
4. Montagem do Corpo
Observe os diagramas para efetuar a montagem do corpo da bomba. Aplique quantidades generosas de fita veda-rosca nas conexões, pois a pressão que elas terão de agüentar é muitas vezes maior que a pressão normal de uma tubulação de água. Rosqueie as conexões até o encosto. Lembre-se que elas são feitas para isso e não há risco de quebra. Vazamentos de pressão arruínam o bom funcionamento da bomba.
5. Montagem do Pistão
Chegou a hora de furar o caps de 1 polegada. O furo deve ser exatamente central e com um diâmetro de ½ polegada. Como a maioria das furadeiras tipo “hobby” vem equipada com mandril de até 3/8 de polegada, para fazer tal furo, existem três possibilidades: utilizar uma broca chata de ½ polegada, ou fazer o furo com uma broca de 3/8 e alargá-lo com uma lima cilíndrica ou ainda aproveitar aquela viagem ao torneiro e pedir para que ele faça o furo.
Para formar o pistão, devemos inicialmente rosquear em uma das extremidades do eixo a porca convencional até o encosto. Coloca-se uma arruela metálica de 7/8 x 3/8 e a seguir as arruelas de couro pré-lubrificadas com óleo de motor (seu posto fornecerá um pouco de óleo de pingadeira – não compre um litro só para isso...). Finalmente a última arruela metálica e a porca parlock. Observe que a porca parlock tem em seu interior um anel de polímero que trava o aperto por atrito, o que torna o aperto inicial um pouco duro. Quanto maior for o aperto, maior será a expansão do couro e maior o atrito do pistão com o corpo da bomba.
Introduza o pistão no tubo da bomba, passe o caps de 1 polegada pelo eixo e rosqueie no tubo da bomba. Essa rosca não deve ser vedada com fita veda-rosca, pois o topo da bomba não tem pressão e o caps podendo ser desrosqueado com a mão, facilitará a remoção do pistão para lubrificação e ajustes.
Agora só falta instalar o cabo no pistão. Faça um furo de 3/8 de polegada no ponto médio exato do tubo de ¾ de polegada e monte-o conforme o diagrama. Não aperte demais a porca do cabo, pois poderá ocorrer o achatamento do tubo e sua quebra. Aqui, optamos por utilizar outra porca parlock para que não ocorresse o desrosqueamento involuntário do cabo.
7. Testes, Dicas & Soluções
Se você observou atentamente todas as dicas acima, a bomba funcionará sem problemas. Poucos problemas podem ocorrer e a causa quase sempre tem a ver com os vazamentos. O pistão não precisa ser exageradamente justo. Se for muito folgado, haverá vazamento no instante do recalque.
Não é necessário acionar o pistão em seu curso completo. Tal prática causa fadiga do operador e não melhorará o rendimento da bomba.
A bomba freqüentemente trabalhará em gramados e a entrada de corpos estranhos será bastante freqüente. De tempos em tempos, desmonte a válvula de sucção (basta retirar o caps) para inspecionar eventuais obstruções por ciscos ou detritos. Na prática, a válvula de recalque raramente será obstruída, não precisando ser desmontada. Se for necessário desmontar internamente a válvula de sucção, é fácil fazê-lo com uma chave Allen. Não desmonte a válvula em campo. Em seu interior existe uma mola que pode saltar e inutilizar a válvula.
Última dica: Existem válvulas de retenção para maçaricos, que custam pequenas fortunas. Usei em meu projeto as mais baratas que encontrei. Válvulas de alto custo visam além da retenção, proteger um sistema de gases combustíveis e comburentes em paralelo (uma mistura explosiva!). Para nós, apenas a retenção já é suficiente...
8. Variações
8.1. Neste projeto, o comprimento da bomba foi planejado para acionamento por um adulto de 1, m de altura. Pessoas mais baixas terão desconforto para operar a bomba. Para compensar, a regra é simples, diminua o comprimento do tubo de 1 polegada e do eixo do pistão na mesma proporção da altura do operador, i.e., se ele tiver 1,75 m, diminua 100 mm, se tiver 1,65 m diminua 200 mm e assim por diante.
8.2. Utilizamos para eixo, tarugo de aço 1020 trefilado no diâmetro de ½ polegada. A razão de escolher tal medida, veio do fato de que a peça era um retalho e o custo foi zero. É perfeitamente possível utilizar diâmetro de 3/8 de polegada. O rebaixo torneado passará para ¼ de polegada e as porcas e arruelas acompanharão a nova medida. Esta alteração tornará a bomba mais leve. Se você decidir diminuir ainda mais o diâmetro, escolha um aço de maior tenacidade, como 1030 ou
8.3. Você pode utilizar uma base de madeira se desejar que a bomba pare em pé sozinha. Basta para isso fixar as laterais da conexão “Te” à madeira utilizando duas abraçadeiras tipo “C”, das que se utiliza para fixar tubos externos às paredes.
8.4. Se você utilizar a bomba freqüentemente em gramados ou na terra, pode ser interessante filtrar/proteger a entrada da válvula de sucção. Uma meia grossa velha (mas não furada...) pode executar a função com extrema competência.
8.5. Você pode querer sofisticar a bomba com a inclusão de um manômetro para monitorar a pressurização. Não utilizei um manômetro em minha bomba por dois motivos: Meu lançador já é equipado com um manômetro e a instalação do manômetro deve ser feita obrigatoriamente após a válvula de recalque, para que ele meça constantemente a pressão do foguete. Para tanto, seria necessário confeccionar uma peça de derivação entre o espigão de saída e a válvula de recalque, o que encareceria desnecessariamente a bomba. Se você pretende utiliza-la para encher também pneus de bicicletas, pense seriamente na aquisição de um manômetro tipo caneta, bem mais barato e tão eficiente quanto.
Montagem da
Válvula de Recalque
Montagem do Corpo
de Válvulas
Montagem do Pistão
Montagem do Cabo
do Pistão
Bomba Completa
(Corpo Propositalmente Encurtado)
