BOMBA EÓLICA CASEIRA - Engrenagens da transmissão

Sistema de transformação de rotação vertical em horizontal
Normalmente os cata-ventos de eixo horizontal têm duas partes móveis: A roda ou turbina gira em torno de um eixo horizontal e tem que também circular lateralmente sobre um eixo vertical de modo a que possa estar sempre de frente para o vento. Assim é possível obter o máximo rendimento da turbina, independentemente da direção do vento. É isto que torna complicado utilizar um cata-vento para bombear água através de uma bomba de corda. Com um cata-vento de eixo vertical esse problema não se coloca, mas a velocidade e força da turbina são muito menores e isso foi a justificação que encontrei para entrar na aventura de construir umas engrenagens para conseguir uma transmissão que permitisse que o cata-vento de eixo horizontal rodasse lateralmente mantendo a roda que faz a transmissão fixa. Tomei essa decisão depois de ter feito algumas experiências com um cata-vento de eixo vertical, que funcionou muito bem durante algum tempo. O grande problema é que eram precisos ventos muito fortes para que a turbina atingisse velocidade suficiente para elevar alguma água.

Se não fosse a necessidade de fazer o cata-vento rodar lateralmente era muito mais fácil a construção de um engenho destes, mais fácil até do que fazer um cata-vento de eixo vertical.

Baseei-me nas antigas noras de tirar água de poços onde também existia uma mudança de sentido de transmissão, sendo que nesse caso a transmissão era mudada ao contrário. Ou seja, nas noras a transmissão passa de horizontal para vertical. O sistema de funcionamento é o mesmo, mas as engrenagens que fiz não têm nada a ver com a das noras em termos de resistência, mas comparativamente ao esforço exigido acho que estão mais ou menos proporcionais. As noras trabalhavam mais lentamente, mas elevavam um grande peso de água, enquanto que o catavento roda mais rápido mas a quantidade de água que eleva é muito menor.

Comecei por utilizar dois aros de bicicleta do mesmo tamanho, aplicando-lhes parafusos nos furos que antes serviam para os raios. A cabeça desses parafusos encaixou na concavidade interior do aro e depois foram apertados com porcas na parte exterior. Prevendo que a rosca dos parafusos iria ser um obstáculo no funcionamento do sistema, estes foram revestidos com pedaços de tubo de cristal, daqueles tubos que são muito utilizados pelos pedreiros para tirar níveis de água. Esses tubos foram colados aos parafusos e o sistema funcionou assim muito bem, até que comecei a notar algum desgaste no revestimento, desgaste que, se nada fosse feito, depressa atingiria os próprios parafusos.

Como gosto de encontrar soluções para os problemas que vão surgindo, lembrei-me de enfiar pedaços de tubos de ferro nos parafusos. Mas esses tubos não iriam ficar fixos e rodariam em volta dos parafusos, pensando que assim o desgaste seria muito mais lento e até existiria menos atrito no contacto entre as peças das duas rodas.

Na verdade não enfiei um pedaço de tubo, mas sim dois em cada parafuso. Um, mais fino entrou apertado e ficou fixo ao parafuso e o outro de maior diâmetro ficou a rodear, com alguma folga o tubo interior. As peças foram lubrificadas com massa consistente e, na ponta dos parafusos apertei uma porca com uma anilha contra o tubo interior de modo a impedir que os tubos se desencaixem.

O catavento já foi modificado e agora a roda dentada vertical já é de diâmetro mais reduzido. Já não se trata de uma roda de bicicleta, mas o sistema é igual.

Já fui contatado por vários leitores que me têm pedido mais explicações, mostrando vontade de fazer um engenho idêntico. Aquilo que posso dizer é que devem ponderar bem todos os prós e contras antes de iniciar um projeto desses, pois podem vir a sentir alguma desilusão, caso o projeto não fique bem dimensionado e que, especialmente, os ventos na suas zonas não sejam os mais indicados. Com ventos muito fracos o sistema pode não funcionar e, com ventos demasiado fortes, se não estiver tudo bem planejado e feito com a máxima segurança, podem um dia chegar junto da sua máquina feita com muito esforço e encontrar tudo despedaçado. O ideal é construir isto num sítio onde os ventos sejam mais o menos constantes e soprem moderadamente, o que é precisamente o contrário do que acontece com o meu catavento, pois no sítio onde ele está, o vento tanto sopra muito fraco como de um momento para o outro atira com rajadas furiosas, sem falar da existência de longos períodos de calmaria, sem qualquer vento.

Na minha modesta opinião os prós e os contras de um engenho caseiro desta natureza são os seguintes:

Prós: 

É possível em pouco tempo elevar uma razoável quantidade de água com uma bomba deste tipo, desde que o vento sopre de feição, preferencialmente sempre constante e na mesma direção.

É possível, recorrendo a sucatas construir um engenho destes gastando muito pouco.

Contras: 

Este engenho necessita de alguma vigilância e manutenção para prevenir acidentes. Devem ser verificados periodicamente todos os elementos do sistema para manter a segurança e quando haja previsão de tempestades o orientador do catavento deve ser colocado em posição de bandeira para que o vento não atinja a turbina de frente, podendo-se assim evitar estragos.

Se o catavento estiver muito tempo a trabalhar a corda vai deteriorar-se rapidamente, por isso é aconselhável uma corda resistente.

A existência na zona de ventos turbulentos, que estão sempre a mudar de direção, que fazem diminuir o rendimento da bomba e que também podem causar estragos no sistema. 

Para terminar reitero que não é aconselhável a construção caseira de um engenho destes se os ventos no local, habitualmente não reunirem as condições ideias para o seu funcionamento, isto é se os ventos forem muito inconstantes, turbulentos ou se existirem longos períodos de calmaria.




Na parte final deste vídeo é possível ver o cata-vento a funcionar com ventos fortes, mas com rajadas muito turbulentas. A máquina está montada num vale, junto às montanhas e os ventos nesta zona, a baixa altitude, são muito instáveis.


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