BRPI1100652A2

BRPI1100652A2 - arranjo de mancalizaÇço para um compressor alternativo de refrigeraÇço

Info

Publication number: BRPI1100652A2
Application number: BRPI1100652-8A2A
Authority: BR
Inventors: Adilson Luiz Manke
Original assignee: Whirlpool Sa
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2013-07-09
Also published as: CN103370550B; US9644621B2; BRPI1100652B1; WO2012094715A1; US20170227046A1; EP2663780A1; SG191907A1; JP2014502695A; ES2530630T3; EP2663780B1; KR20140045318A; US20130323030A1; US10309383B2; CN103370550A

Abstract

ARRANJO DE MANCALIZAÇçO PARA UM COMPRESSOR ALTERNATIVO DE REFRIGERAÇçO. Arranjo da invenção é aplicando a um compressor que compreende um cubo de mancal (30) alojando um eixo de manivela (40) e apresentando pelo menos uma primeira e uma segunda porção de mancal (31,32), espaçadas entre si por um rebaixo circunferencial (33). O eixo de manivela (40) apresenta pelo menos uma primeira e uma segunda porção de apoio (41,22), espaçadas entrei si por um rebaixo circunferencial (43) que é defasado do rebaixo circunferencial (33) do cubo de mancal (30). Pelo menos uma das porções de mancal (31,32) e de apoio (41, 42) tem extensão axial superior á requerida para a mancalização radial do eixo de manivela (40) e a primeira e a segunda porção de mancal (31, 32) definem, com a primeira e a segunda porção de apoio (41, 42), respectivamente, uma primeira e uam segunda região de mancalização radial (M1, M2) tendo as extensões axiais requeridas para a mancalização radial de menor perda viscosa do eixo de manivela (40).

Description

"ARRANJO DE MANCALIZAÇÃO PARA UM COMPRESSOR ALTERNATIVO DE REFRIGERAÇÃO" Campo da invenção

A presente invenção diz respeito a um arranjo construtivo para prover a mancalização radial do eixo de manivela de um compressor alternativo de refrigeração, hermético ou não, apresentando menores perdas por atrito viscoso em relação aos arranjos de mancalização conhecidos. Técnica anterior Compressores de refrigeração do tipo alternativo, normalmente têm seu conjunto mecânico composto por um bloco, um eixo de manivela, pelo menos uma biela e pelo menos um pistão, elementos esses que são arranjados para que o movimento rotativo do eixo de manivela, proporcionado por um motor elétrico do compressor, seja convertido em movimento linear reciprocante do pistão. Em uma construção convencional de compressor alternativo, do tipo ilustrado na figura 1, este apresenta, no ~ interior "tie ümã^carcãça (não i IusTTrada um bloco B que define um cilindro 10, no interior do qual atua, de forma reciprocante, um pistão 20.

0 bloco B é também provido de um cubo de mancai 30, cuja superfície interna mancaliza, radialmente, um eixo de manivela 4 0 que incorpora uma porção extrema excêntrica 45, projetando-se para fora de um primeiro extremo 30a do cubo de mancai 3 0 e operativamente acoplada ao pistão 20, por meio de uma biela 50, e uma porção extrema livre 46 que se projeta para fora de um segundo extremo 3 0b do cubo de mancai 30. 3 0 No presente relatório, considera-se o eixo geométrico do eixo de manivela 4 0 como coincidente com o eixo geométrico do cubo de mancai 30, independentemente da condição operacional do compressor.

Em torno da porção extrema excêntrica 45 do eixo de manivela 40 é montado um olhai maior 51 da biela 50, cujo olhai menor 52 é acoplado ao pistão 20, por um pino de articulação 53. A porção extrema livre 46 do eixo de manivela 40, que se projeta para fora do cubo de mancai 30, é acoplada a um rotor de um motor elétrico, não ilustrado e que rotaciona o eixo de manivela 40, impulsionando o pistão 20. A referida porção extrema livre 46 do eixo de manivela 40 geralmente carrega, também, nesta construção de compressor, uma bomba de óleo não ilustrada e que leva óleo de um reservatório de óleo definido em uma porção inferior da carcaça, às partes do compressor a serem lubrificadas. O bloco B geralmente suporta, em uma porção extrema 70, um estator (não ilustrado) do motor elétrico.

Nessa construção conhecida, durante a compressão do gás no cilindro 10, a força de compressão F, atuante contra a porção extrema excêntrica 4 5 do eixo de manivela 40, é idealmente transmitida ao bloco B, pelo eixo de manivela 40, na primeira e na segunda porção extrema 3 0a, 3 0b do cubo de mancai 30, nelas aplicando uma primeira e uma segunda força de reação Fl, F2, derivadas da força de — compressão FT ~ " ■ —

2 0 As forças acima mencionadas, na presença das folgas radiais entre o eixo de manivela 4 0 e o cubo de mancai 30, inerentes aos mancais de deslizamento, produzem o assim chamado desalinhamento do eixo de manivela 40, fazendo com que, ao considerar-se uma situação ideal de 2 5 elevada rigidez dos componentes do mecanismo, as duas porções extremas 3 0a, 3 0b, do cubo de mancai 30, sejam aquelas que suportam o carregamento imposto ao cubo de mancai 30.

Considerando os componentes deformáveis e a presença de mancais de deslizamento (hidrodinâmicos), as forças de reação Fl, F2 passam a ser distribuídas nas regiões das porções extremas 3 0a, 3 0b do cubo de mancai 30, regiões estas que efetivamente têm a função de mancaiização radial do eixo de manivela 40. Existe uma continuada busca de soluções construtivas que permitam aumentar a eficiência energética desses compressores alternativos de refrigeração, sendo uma delas a redução das perdas mecânicas dos componentes móveis, por exemplo, as perdas mecânicas geradas pelo movimento relativo entre o eixo de manivela 4 0 e o cubo de mancai 30, geralmente em função do atrito viscoso gerado por ditas partes lubrifiçadas, quando do giro do eixo de manivela 40 no interior do cubo de mancai 30. A potência dissipada, em função do referido atrito viscoso, é proporcional ã extensão axial do mancai radial que sustenta o eixo de manivela 40. Assim, é conhecida a provisão de um rebaixo radial em mancais radiais de grande extensão axial, com o objetivo de reduzir as perdas mecânicas por atrito viscoso.

Apesar de a porção intermediária do cubo de mancai 3 0 pouco contribuir para a sustentação hidrodinâmica do eixo de manivela 40, ela é responsável por uma parcela significativa Ha perda por atrito viscoso. Em razão deste fato, é conhecida da técnivca a provisão de um rebaixo circunferencial 43 na região mediana do eixo de manivela — - - 4 0, a- qual -é posicionada entre as porções extremas 3*0a, 30b do cubo de mancai 30, conforme ilustrado na figura 1 dos desenhos anexos. Com a provisão do rebaixo circunf erencial 43, o eixo de manivela 40 passa a apresentar uma primeira porção de apoio 41, geralmente próxima à porção extrema excêntrica 45, e uma segunda porção de apoio 42, espaçada axialmente da primeira e adjacente à porção extrema livre 4 6 do eixo de manivela 40 .

A primeira e a segunda porção de apoio 41, 42 do eixo de manivela 4 0 têm suas extensões axiais dimensionadas para prover a necessária e adequada mancalização radial hidrodinâmica do eixo em relação a respectivas porções extremas do cubo de mancai 30, as quais definem, respectivamente, uma primeira e uma segunda porção de mancai 31, 32 que, na referida construção da técnica 3 5 anterior, apresentam um diâmetro constante ao longo de toda a extensão axial do cubo de mancai 30. Portanto, nessa construção, o cubo de mancai 3 0 não é provido de nenhum rebaixo circunferencial.

Com a solução ilustrada na figura 1 é possível reduzir, pelo dimensionamento axial do rebaixo circunferencial 43, a extensão axial da primeira e da segunda poção de apoio 41, 42 do eixo de manivela 40, ou seja, da extensão axial das regiões de mancaiização radial entre o eixo de manivela 40 e o cubo de mancai 3 0 e, conseqüentemente, os níveis das perdas mecânicas por atrito viscoso. Entretanto, a redução da extensão axial da primeira porção de apoio 41, do eixo de manivela 40, aliada ao desbalanceamento produzido pela porção extrema excêntrica 45 e pelo contrapeso fundido 44, incorporado na região mediana do eixo de manivela 40, dificulta o processo de retificação do eixo, principalmente quando produzido pelo processo "centerless" , tendendo a produzir um aumento nos^ - = erros "dê"" forma Ί circular idade e cilindricidade) no eixo de manivela 40. A redução da área útil de mancalização e o desbalanceamento natural do eixo de manivela 4 0 tornam _ _ o_ processo- de - retificação* do" 'eixo ~de~ manivela 40

2 0 indesejavelmente complexo e oneroso se a opção for

utilizar um processo de retificação que não o "centerles" . Deve ser observado que a segunda porção de apoio 42 do eixo de manivela 40 é adjacente à porção extrema livre 46, essa última garantindo a extensão axial da segunda porção de apoio 42 e uma adequada superfície de apoio no processo de retificação "centerless" do eixo de manivela 40.

Na figura 2 dos desenhos, é ilustrada a construção descrita no documento WO 03/098044, segundo a qual é provido não só um rebaixo circunferencial 43 na região mediana do eixo de manivela 40, como também um primeiro, um segundo e, opcionalmente, um terceiro rebaixo circunf erencial parcial 43a, 43b e 43c nas regiões de mancalização do eixo de manivela 40 e na porção extrema

3 5 excêntrica 45, submetidas aos menores carregamentos

durante a operação do compressor, ou seja, nas regiões de geração de baixa pressão no filme de óleo. O primeiro rebaixo circunf erencial parcial 43a e provide* em uma porgao do eixo adjacente a porgao extrema excentrica 45, em uma regiao angularmente alinhada com a porgao extrema excentrica 45.〇 segundo rebaixo circunferencial parcial 43b e provido na porgao extrema excentrica 45, em uma regiao angular e diametraimente oposta ao primeiro rebaixo circunferencial parcial 43a. 〇 terceiro rebaixo circunferencial parcial 43c, opcional, e provido em uma regiao do eixo de manivela 40, adj acente a porgao extrema livre desse ialtimo e axialmente alinhada com ο segundo rebaixo circunferencial parcial 43b, provido na porgao extrema excentrica 45 do eixo de manivela 40. Esta segunda solugao da tecnica anterior apresenta alguns inconvenientes associados a produgao de referidos rebaixos circunferenciais parciais 43a, 43b e 43c.

Um do s inconvenientes re suit a do fat ο de a f ormagao de referidos rebaixos circunferenciais parciais exigir operagoes mais complexas, incluindo fresamente ou ο uso 一 de^ret rf i ca c i 1 indri ca 一 ~ 一 —

Outro aspecto negative* da referida segunda solugao anterior result a do fato de a redugao adiciorial do atrito vi scoso ser limitada a regiao dos recessos circunferenciais parciais 43a, 43b e 43c, de pequena extensao circunferencial e de reduzida largura axial. A figura 3 ilustra um arranj ο descrito no documento de patente JP 62-118074 (numero de publicagao)· Nessa terceira solugao da tecnica anterior, a redugao do atrito vi scoso e obtida por meio da provisao de um rebaixo circunferencial 33, na superficie interna do cubo de mancal 30, ο qual passa definir uma primeira e uma segunda porgao de mancal 31, 32, nos respectivos primeiro e segundo extremos 3 0a, 30b do referido cubo de mancal 3O · Nessa construgao, apenas ο cubo de mancal 30 e configurado para prover, com seu rebaixo circunferencial 3 5 33, uma redugao na regiao mediana, de reduzido carregamento radial, produzindo uma redugao do atrito

viscoso, entre ο eixo de manivela 40 e ο cubo de mancal 30, de ordem similar aquela da primeira solugao, apresentada na figura 1.

Esta terceira construgao conhecida possui ο inconveniente de apresentar desvios de cilindricidade quando utiliza- se extensoes axiais muito pequenas da primeira e da

• segunda porgao de mancal 31, 32. Adicionalmente, a segunda porgao de mancal 32 geralmente apresenta uma

• extensao axial minima, em fungao das baixas cargas a que e submetida.

Essa terceira construgao nao permite a obtengao de uma redugao maxima da extensao axial das regioes de mancalizagao radial e, consequentemente, do atrito viscoso, sendo ainda mais vantajosa e comum a utilizagao da primeira solugao, apresentada na figura 1, com a

primeira e a segunda porgao de apoio 41, 42, do eixo de

— — _ _ _ ■ = — = “- — ‘ ‘

= 一manivela 4Ό, ^apresintanSo extensao axial suficiente para

garantir simples e seguras operagoes de retificagao do eixo de manivela 4 0> _ _ _ = ^ ^Surnario^da^InvengaQ - = _ —

Diante dos inconvenientes das solugoes construtivas conhecidas, a presente invengao tem ο objetivo de ρrover um arranjο de mancalizagao para um compressor alternative) de refrigeragao· do tipo acima discutido, que permita minimizar a potencia dissipada por atrito viscoso entre ο eixo de manivela e ο cubo de mancal, mantendo as superficies do eixo de manivela e do cubo de mancal seguras e adequadas as operagoes mais simples de acabamento superficial, como, por exemplo, aos processos

一 de retificagao, de "superfinishing" e de brunimento·

3 0 〇 arranj ο de mancal i zagao em questao e apl icado a um 、.. compressor do tipo acima comentado e que inclui um bloco

def inindo um cubo de mancal no qual e aloj ado um eixo de manivela incorporando uma porgao extrema, projetando-se para f ora de um primeiro extremo do cubo de mancal, e uma porgao extrema livre, proj etando-se para fora de um segundo extremo do cubo de mancal.

De acordo com a invengao, q cubo de mancal compreende uma primeira e uma segunda porgao de mancal, espagadas entre si por um rebaixo circunf erencial, sendo que ο eixo de manivela compreende uma primeira e uma segunda porgao de apoio, espagadas entre si por um rebaixo circunferencial que e axialmente defasado em relagao ao rebaixo circunferencial do cubo de mancal·

As porgoes de mancal e de apoio apresentam extensoes axiais superiores as requeridas para a mancali zagao radial do eixo de manivela, sendo que parte da extensao axial da primeira porgao de apoio e da segunda porgao de mancal define, com uma confrontante extensao axial da primeira porgao de mancal e da segunda porgao de apoio, respectivamente, uma primeira e uma segunda regiao de mancalizagao radial do eixo de manivela.

Considerando ο arranjo de mancali zagao em questao como

— 一二. -=- —- - _ ___ __ _._. — -— —- ·

- 一 sendo " ap I^ic ado a ^ c omp re s so re s ""reciprocos, para sistemas de refrigeragao domesticos e comerciais de pequeno porte, com ο eixo de manivela apresentando diametros menores que _ _ 21, CL milimetroS / - as- referidas:- regioes^ de mancal i zagao radial sao dimensionadas para apresentarem uma folga radial de cerca de 5,0 a 15,0 micrometros.

A construgao proposta pel a invengao permite que se j am obtidas, simultaneamente, regiSes de mancalizagao radial, com dimensoes axiais relativamente reduzidas em relagao as construgSes conhecidas, atingindo-se valores minimos de dissipagao viscosa (perda mecanica), com porgoes de apoio e de mancal com extensoes axiais suficientes as operagoes de acabamento superficial do eixo e do cubo de mancal.

Breve descri^ao dos desenhos

A seguir a invengao sera descrita fazendo-se refeirencia aos desenhos em anexos, dados a titulo exemplificativo e nos quais：

A figura 1 represents7 esquematicamente, um corte longitudinal de um bloco tendo seu cubo de mancal alojando um eixo de manivela provido de um rebaixo

circunferencial, disposto entre duas porgoes extremas de apoio, de acordo com um primeiro arranjo construtivo da tecnica anterior；

A figura 2 representa uma vista semelhante a da figura 1, mas ilustrando ο eixo de manivela provido de tres rebaixos circunferenciais parciais, os quais estao posicionados no eixo de manivela e em sua porgao extrema excentrica, mas apenas nas regioes menos solicitadas em termos de mancalizagao radial, de acordo com um segundo arranjο construtivo da tecnica anterior； A figura 3 representa uma vista semelhante aquela da f igura 1, mas ilustrando um bloco tendo seu cubo de mancal alojando um eixo de manivela e sendo provido de um rebaixo circunferencial, definido entre a primeira e a segunda porgao de mancal, de acordo com um terceiro arranj ο construtivo da tecnica anterioi:,·

^ = ——

--A ^figura^ 4= representa ^urria "vista similar aquela das figuras 1 e 3, mas ilustrando ο mesmo bloco de compressor em uma condigao parcialmente cortada e tendo seu cubo de 二 _ mancal ^e . cu respeetivo -eixo^ de ‘ manivela provldos de respectivos rebaixos circunferenciais, formados de acordo com uma primeira configuragao da invengao； e A figura 5 representa uma vista similar aquela da figura

4, mas ilustrando ο eixo de manivela e ο cubo de mancal, providos de respectivos rebaixos circunferenciais,

formados de acordo com uma segunda configuragao da invengao.

A figura 6 representa uma vista similar aquela da figura

5, mas ilustrando ο eixo de manivela e ο cubo de mancal, providos de respectivos rebaixos circunferenciais, e

def inindo, alem da primeira e da segunda regiao de mancalizagao radial· uma terceira regiao de mancalizagao radial, intermediaria as duas primeiras, de acordo com uma terceira configuragao da invengao. Descrigao detalhada da invengao 3 5 Conforme j a anteriormente descrito, ο arranjο de mancalizagao da presente invengao e aplicavel a um

compressor de refrigeraqao do tipo parcialmente ilustrado nos desenhos anexos e que inclui, no interior de uma carcaga (nao ilustrada) , um bloco B que compreende pelo me no s um cilindro 10 e um cubo de mane a 1 30 tendo um primeiro extremo 3 0a e um segundo extremo 3 Ob.

O cubo de mane a 1 30 aloja um eixo de manivela 40 que incorpora uma porgao extrema excentrica 45, proj etando-se axialmente para fora do primeiro extremo 30a do cubo de manea1 30, e uma porgao extrema livre 46, que se proj eta axialmente para fora do segundo extremo 30b do cubo de mancal 30.

Apesar de as figuras 4 e 5 nao ilustrarem ο cilindro, ο pistao e a biela, deve ser entendido que tais partes foram suprimidas apenas por razoes de simplificagao das referidas figuras, j a que fazem parte do tipo de compressor no qual e aplicado ο arranjο de mancalizagao :^ = em que stao 广-…二 ^ _ —

As partes de bloco B e de eixo de manivela 40 podem ser construxdas em qualquer material adequado e bem conhecido

— _ . μ as-.=- —

_da ^tecniccomo,^ por ^exemptLο-, ^ligasi de= aluminio ou de f erro fundido para ο bloco B e ligas de ago ou ferro fundido para ο eixo de manivela 40·

Conforme ilustrado na figura 4 dos desenhos anexos, ο arranjο de mancalizagao em questao inclui um cubo de mancal 30 que compreende uma primeira porgao de mancal 31 e uma segunda porgao de mancal 32, axialmente espagadas entre si por um rebaixo circunferencial 33, ο qual e provide em torno da regiao mediana do cubo de mancal 3 O. 〇 rebaixo circunf erencial 33 deve apresentar uma profundidade radial apenas suficiente para impedir que sua face cilindrica de fundo 33a tenha qualquer fungao mancalizadora7 ou seja, produza perdas por atrito viscoso em con junto com a confront ante super ficie do eixo de manivela 40. Entretanto, a referida profundidade radial nao deve alcangar valores que prejudiquem a adequada lubrificagao de qualquer uma das regioes do cubo de mancal 30, nas quais ocorre a efetiva mancalizagao do

eixo de manivela 4O, conforme descrito mais adiante· De modo semelhante, ο eixo de manivela 40 compreende uma primeira porgao de apoio 41 e uma segunda porgao de apoio 42, as qua is sao espagadas entre si por um rebaixo circunferencial 43, provido em torno da regiao mediana do eixo de manivela 40 e cuja profundidade radial e definida de modo apenas suf iciente para impedir que sua face cilindrica de fundo 43a tenha qualquer fungao mancalizadora, ou seja, produza perdas por atrito viscoso em con junto com a confront ante superficie do cubo de mancal 30. Entretanto7 conforme ja acima mencionado, a referida profundidade radial nao deve alcangar valores que prejudiquem a adequada lubrificagao de qualquer uma das regioes nas quais ocorre a efetiva mancalizagao do eixo de manivela 40· Nos compressores de refrigeragao considerados na presente = invengao7 ^a — pfbfundidade radial dos rebaixos circunferenciais 33, 43 e preferivelmente definida entre cerca de 0,03 e 0,10 milimetros. =- De aeordo- com a— invengao, ^a ρτ±τα€ίτα^ e aT segunHa porgao de mancal 31, 32 do cubo de mancal 30 e a primeira e a segunda porgao de apoio 41, 42 do eixo de manivela 40 apresentam respectivas extensoes axiais, predeterminadas para garantirem a f ormagao, no cubo de mancal 30 e no eixo de manivela 40, de superficies de apoio para a realizagao das operagoes de acabamento superficial exigidas para as porgoes de apoio 41, 42 do eixo de manivela 40 e para as porgoes de mancal 31, 32 do cubo de mancal 30.

Conforme ja comentado em relagao a tecnica anterior, caso as porgoes de mancal 31, 32, do cubo de mancal 30, ou as porgoes de apoio 41, 42, do eixo de manivela 40, tenham suas extensoes axiais individualmente reduzidas para valores minimos, mas ainda capazes de garantir uma adequada mancalizagao radial do eixo de manivela 40, essas reduzidas porgoes de mancal 31, 32 e de apoio 41, 42 nao serao capazes de prover extensoes de superficie

que permitam operagoes simples, seguras e relativamente pouco onerosas, de acabamento superficial do cubo de mancal 30 e do eixo de manivela 40.

Um aspecto particular da presente invengao diz respeito exatamente a determinagao da extensao axial de referidas porgoes de mancal 31, 32 e de apoio 41, 42, pois este dimensionamento e feito de mo do independente das extensoes axiais exigidas para as regiSes de mancalizagao radial do eixo de manivela 40, a serem f ormadas pelas extensoes axiais, radialmente conf ront antes, das ref eridas porgoes de apoio do eixo de manivela e de mancal do cubo de mancal 30.

Ainda de acordo com a presente invengao e conforme ilustrado na figura 4, os rebaixos circunferenciais 33, 43, do cubo de mancal 30 e do eixo de manivela 40,

respectivamente, sao axial e parcialmente defasados entre

— _ — -一 ..“ —

一 si ^e iSinHa ^a χ ia 1 me η t e^ dimensionados de mo do que a primeira e a segunda porgao de mancal 31, 32, do cubo de mancal 30, passem a definir, respectivamente, com a 一 primeira e— a segunda^ porq:aO de apo±<5 4Γ, 4"2, "do eixo de manivela 40:

一 uma primeira regiao de mancaliza^ao radial Ml, tendo uma extensao axial igual a extensao axial da primeira porgao de mancal 31 e me nor do que a extensao axial da primeira porgao de apoio 41 e； - uma segunda regiao de mancalizagao radial M2, tendo uma extensao axial menor que as extensoes axiais da segunda porgao de mancal 32, e da segunda porgao de apoio 42 (que incorpora toda a porgao extrema livre 46) ·

Como pode ser observado, ο arranjο de mancalizagao proposto pela presente invengao permite que a primeira e a segunda regiao de mancalizagao radial Ml, M2 sejam dimensionadas, na diregao axial, considerando apenas as necessidades de mancali zagao do eixo de manivela 4 0, sem que referido dimensionamento axial, que e reduzido nas regioes de mancalizagao radial Ml, M2 e capaz de minimizar as perdas por atrito viscoso na operagao do

eixo de manivela 40, reduza indesejavelmente as extensoes axiais das porgoes de mancal 31, 32 e das porgoes de apoio 41, . 42 e, assim, prejudique as operagoes de acabamento superficial do cubo de mancal 30 e do eixo de manivela 40.

De acordo com ο arranj ο proposto, ο dimensionamento axial da primeira e da segunda regiao de mancalizagao radial Ml, M2 e feito de modo a nao interf erir, pelo menos de modo relevante, com ο dimensionamento axial das porgoes de mancal 31,32 e das porgoes de apoio 41,42. Assim, e possivel, com a presente invengao, prover a primeira e a segunda regiao de mancalizagao radial Ml, M2 com dimensSes relativamente reduzidas em relagao aquelas exigidas nas solugoes da tecnica anterior.

Na construgao de eixo ilustrada nos desenhos anexos, a segunda porgao de apoio 42, do eixo de manivela 40, se - — estende pel a 1Porgao^ extrema livre 46 desse iiltimo, permitindo que a extensao axial da segunda regiao de mancalizagao radial M2 seja definida apenas pela 一 determina^ao— do- posicionamento ^do ^ extremo = adTj acentfe do rebaixo circunferencial 43 do eixo de manivela 40 · Deve ser observado que a porgao extrema livre 46 do eixo de manivela 40 garante uma extensao axial adequada para a segunda porgao de apoio 42 do eixo de manivela 40, mesmo que dita porgao se projete apenas ligeiramente para dentro do cubo de mancal 30, para ai definir a segunda regiao de mancalizagao radial M2, com uma extensao axial bastante reduzida em fungao da menor carga a que essa segunda regiao de mancalizagao radial e submetida na operagao do compressor. Ainda de acordo com os desenhos anexos, a primeira e a segunda porgao de mancal 31, 32 sao respectivamente posicionadas adjacentes ao primeiro e ao segundo extremo 3Oa, 30b do cubo de mancal 30. Com isso, as extensoes axiais, da primeira e da segunda regiao de mancalizagao radial Ml, M2, sao limitadas pelos extremos dos rebaixos circunferenciais 33 , 43, respectivamente providos no cubo

de mancal 30 e no eixo de manivela 40. Na construgao ilustrada na figura 4 · ο rebaixo circunferencial 43 do eixo de manivela 40 e feito de modo a prover uma primeira porgao de apoio 41 com uma extensao axial superior aquela que seria exigida para a respectiva regiao de mancalizagao radial Ml. Essa regiao de mancalizagao radial Ml e definida pela extensao axial minima exigida para a primeira porgao de manea1 31 necessaria para uma adequada e segura operagao de acabamento superficial do cubo de manea1 30. Nesse caso' a extensao axial da primeira regiao de mancalizagSo radial Ml pode estar superdimensionada em relagao ao valor requerido para uma adequada mancalizagao do eixo de manivela 40, sendo a prioridade do referido dimensionamento determinada pela extensao minima exigida、 para a primeira porgao de mancal 31 em fungao das —— ^ exigencias"^do^processo —de acabamento superficial do cubo de mancal 3 O .

Entretanto7 como ilustrado na configuragao da figura 5, a = p-rimeira pergao de apoio 4-1 do eixo dB manivela 4Ό p"ode~ ser provida de pelo menos um rebaixo circunferencial de alivio 4 7 que e pelo menos parcialmente confrontante com uma respective extensao axial da primeira porgao de mancal 31. Assim, esse rebaixo circunferencial de alivio 47, sendo confrontante com uma extensao da primeira porgao de mancal 31, diminui a extensao axial da primeira regiao de mancalizagao radial Ml, reduzindo-a para os valores minimos requeridos para a provisao de uma adequada regiao de mancalizagao radial do eixo de manivela, reduzirido as perdas de energia por atrito viscoso ao minimo, mantendo a extensao axial total da primeira porgao de apoio 41, que passa a ser composta por uma primeira e por uma segunda extensao axial 41a e 4lb, com um dimensionamento adequado a uma correta e segura operagao de retificagao do eixo de manivela 4O · Conforme ilustrado na figura 5, ο rebaixo circunferencial de alivio 4 7 e provido em uma regiao mediana da primeira

porgao de apoio 41 do eixo de manivela 40 7 e conf rontante com uma respective extensao axial da primeira porgao de mancal 31, adjacente ao rebaixo circunferencial 33 do cubo de mancal 30.

〇 posicionamento do rebaixo circunferencial de alivio 47' em uma regiao mediana da primeira porgao de apoio 41 e confrontante com a primeira porgao de mancal 31, permite que a extensao da primeira regiao de mancalizagao radial Ml seja definida pela subtragao da porgao da extensao axial do referido recorte circunferencial de alivio 4 7 que confronta a primeira porgao de mancal 31, sem causar diminuigao na extensao axial total da primeira porgao de apoio 41.

Deve ser observado que a profundidade radial do recorte circunferencial de alivio 4 7 e dimensionada segundo os mesmos criterios ja comentados em relagao ao

— _ _ 一-一 -ι— — ^ - ^ ■ — — ■ ■

— ^ dimerrsic5narrfen€b 一df ^roiundidade radial dos demais rebaixos circunferenciais ,3 3, 43 do cubo de mancal 30 e do eixo de manivela 40. _ _ Conformed il-usferado -na —f igura 6^ dos "^desenhos^ anexos, ο cubo de mancal 30 pode ter seu rebaixo circunf erencial 33 definido por pelo menos duas porgoes de rebaixo 33b, 33c, as quais sao separadas entre si por uma terceira porgao de mancal 35 radialmente confrontante com a primeira porgao de apoio 41 (segundo a configuragao da figura 4) ou com a segunda extensao axial 41b da primeira porgao de apoio 41 (segundo a configuragao da figura 5) , para definir, com a referida primeira porgao de apoio 41 ou 4lb, uma terceira regiao de mancalizagao radial M3, disposta entre a primeira e a segunda regiao de mancalizagao radial Ml, M2.

A terceira regiao de mancalizagao radial M3 ocupa um posicionamento intermediario a primeira e a segunda regiao de mancalizagao radial Ml, M2, permitindo melhorar ο alinhamento do eixo de manivela 40 em sua extremidade inferior (regiao do rotor) , para proporcionar uma operagao mais centralizada do rotor em relagao ao furo do

estator. Assim7 mesmo que a provisao da terceira regiao de mancalizagao M3 provoque um aumento no somat0rio das extensoes axiais das miiltiplas regioes de mancal i zagao radial, em relagao ao somatorio das extensoes axiais de apenas duas regioes de mancalizagao radial, essa provisao sera determinada em fungao das caracteristicas de proj eto do compressor, principalmente dos niveis de deformagao do eixo e/ou dos valores de folga diametral utilizados no projeto.

Havendo necessidade ou conveniencia de se ρrover uma mancalizagao mais intensa do eixo de manivela 40, a solugao construtiva, sugerida na figura 6 dos desenhos, permite que a requerida maior extensao de mancali zagao radial seja atendida, mantendo-se ο somatorio das extensoes axiais das mtaltiplas regiSes de mancalizagao em ^valores "^eduzidos em relagao as solugoes sugeridas pelo estado da tecnica.

Deve ser entendido que ο rebaixo circunferencial 33 do —— cubcr de-mancal 3 CT pode ser dei iriido pc5r ma i s de duas porgoes de rebaixo, as quais sao separadas, entre si, por porgoes de mancal.〇 ntimero de rebaixos circunf erenciais, providos no eixo de manivela 40 e no cubo de mancal 30, pode variar de acordo com as caracteristicas de proj eto do compressor e, mais especif icamente, de acordo com as exigencias de mancal izagao do eixo de manivela.

Deve ser observado que a profundidade radial das porgoes de rebaixo 3 3b, 33c e dimensionada segundo os mesmos criterios j a comentados em relagao ao dimensionamento da profundidade radial dos demais rebaixos circunferenciais 33, 4 3 e 4 7 do cubo de mancal 3O e do eixo de manive 1 a 40 .

Apesar de a invengao ter sido aqui descrita com referenda as conf iguragoes i lustradas nos desenhos anexos, deve ser entendido que outras possiveis construgoes podem ser apresentadas, sem que se fuj a do conceitο inventivo definido nas reivindicagoes que

acompanham ο presente relatorio.

Claims

1.· Arranjο de mancalizagao para um compressor alternative» de refrigeragao do tipo que inclui um bloco (B) definindo um cubo de mancal (30) no qual e alojado um eixo de manivela (40) incorporando uma porgao extrema (45), projetando-se para fora de um primeiro extremo (30a) do cubo de mancal (30〉， e uma por?ao extrema livre (46), proj etando-se para f ora de um segundo extremo (30b) do cubo de mancal (30) , dito .arranjο sendo caracterizado pelo fato de ο cubo de mancal (3 0) compreender uma primeira e uma segunda porgao de mancal (31, 32), espagadas entre si por um rebaixo circunferencial (33), sendo que ο eixo de manivela (4 0) compreende uma primeira e uma segunda porgao de apoio (41, 42), espagadas entre si por um rebaixo circunf erencial (43) que e axialmente def asado em relagao ao rebaixo circunferencial (33) do cubo de mancal (30) , pelo menos uma de ditas porgoes de mancal (31, 32) e de apoio (41, 42) apresentando extensao axial superior a requerida para a mancalizagao radial do eixo de manivela (40) , sendo que parte da extensao axial da primeira porgao de apoio (41) e da segunda porgao de mancal (32) define, com uma confrontante extensao axial da primeira porgao de mancal (31) e da segunda porgao de apoio (42〉， respectivamente, uma primeira e uma segunda regiao de mancalizagao radial (Ml, M2) do eixo de manivela (40). ,

2. 一 Arranj ο de mancal i zagao, de acordo com a reivindicacpao 1, caracterizado pelo fato de a primeira regiao de mancalizagao (Ml) ter uma extensao axial igual a extensao axial da primeira porgao de mancal (31) e menor do que a extensao axial da primeira porgao de apoio (41) , sendo que a segunda regiao de mancalizagao radial (M2) tem uma extensao axial menor do segunda porgao de mancal apoio (42).

3. - Arranjο de mancalizagao, que as extensoes axiais da (32) e da segunda porgao de de acordo com a reivindicagao 2, caracterizado pelo fato de a segunda porgao de apoio (42) do eixo de manivela (40) incluir a porgao extrema livre (46) desse illtinio.

4.- Arranj ο de mancalizagao, de acordo com a reivindicagao 3, caracterizado pelo fato de a primeira e a segunda porgao de mancal (31, 32) serem adjacentes ao primeiro e ao segundo extremo (30a, 30b) , respectivamente· do cubo de mancal (30).

5. - Arranjο de mancali zagao, de acordo com qualquer uma das reivindicagoes 1 a 4, caracterizado pelo fato de a primeira porgao de apoio (41) ser provida de pelo menos um rebaixo circunferencial de alivio (47) , ο qual e pelo menos parcialmente confrontante com uma respectiva extensao axial da primeira porgao de mancal (31), definindo uma porgao de apoio intermediaria 41b.

6.- Arranjο de mancalizagao, de acordo com a reivindicagao 5, caracterizado pelo fato de ο rebaixo circunferencial de al ivio (47〉 ser provido em uma regiao mediana da primeira porgao de apoio (41) do eixo de manivela (40) e c on f ront ant e com uma respectiva extensao axial da primeira porgao de mancal (31〉， adj acente ao rebaixo circunferencial (33) do cubo de mancal (30).

7.- Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicagoes 5 ou 6, caracterizado pelo fato da primeira e segunda regiao de mancalizagao (Ml, M2) apresentarem uma extensao axial limitada ao minimo valor requerido para a mancalizagao radial de menor perda viscosa do eixo de manivela (40).

8. - Arranj ο de mancalizagao,, de acordo com qualquer uma das reivindicagoes la 7, caracterizado pelo fato de ο cubo de mancal (30) tem seu rebaixo circunferencial (33) definido por pelo menos duas porgoes de rebaixo (33b, 33c) , as qua is sao separadas entre si por uma terceira porgao de mancal (35) radialmente confrontante com a primeira porgao de apoio (41) e definindo, com essa tiltima, uma terceira regiao de mancalizagao radial (M3), disposta entre a primeira e a segunda regiao de mancalizagao radial (Ml, M2)

9. - Arranj ο, de acordo com a reivindicagao 8, caracterizado pelo f ato de a primeira, a segunda e a terceira regiao de mancalizagao radial (Ml, M2, M3) apresentarem uma extensao axial limitada ao minimo valor requerido para a mancalizagao radial de menor perda viscosa do eixo de manivela (40).