A transmissão de potência por via hidráulica baseia-se nas experiências de Pascal realizadas em 1647, que basicamente demonstraram a possibilidade de multiplicação de força por meio da transmissão de pressão, um conceito usado até hoje em prensas manuais.

Apesar de sua evidente adequação a aplicações em guindastes, o sistema não foi usado na primeira metade do século XIX, principalmente devido à baixa confiabilidade e deficiência na conversão do movimento linear do pistão para o rotativo de um tambor. Assim, os guindastes continuaram a usar o acionamento humano, sobre o qual já discorremos anteriormente neste espaço.

Durante a segunda metade do século XIX, os motores a água foram muito utilizados na Europa e nos Estados Unidos. Estruturalmente, eram pequenas turbinas hidráulicas, alimentadas pela rede de distribuição de água e que podiam acionar qualquer dispositivo hoje movido a eletricidade.

Mas as flutuações de pressão nas redes urbanas criavam problemas sérios para o funcionamento dessas turbinas, fazendo com que o consumo de água aumentasse muito. Por essa razão, deixaram de ser usadas nos Estados Unidos já a partir do início do século XX. Na Europa, contudo, foi desenvolvida uma solução para o uso de motores a água de alta pressão, que fez com que a transmissão de potência por essa via tivesse uma importante evolução.

EVOLUÇÃO

Foram então implantadas redes hidráulicas especiais, usadas somente para acionamento de motores e ligadas a uma geração de água sob pressão maior e com vazão muito mais regular, o que tornou possível a invenção do acumulador hidráulico.

Com a evolução da tecnologia do aço a partir de 1830, esse material passou a ser usado na fabricação de navios, que se tornaram maiores e mais pesados, tornando inadequados os equipamentos de manuseio de carga usados até então. Na maioria dos estaleiros e portos, passaram a ser usadas máquinas acionadas por motor a vapor, lançadas a partir de 1850. Na Inglaterra, contudo, surgiu uma alternativa: os guindastes acionados por água sob pressão, lançados por William Armstrong em 1840.

Ciente de que essa solução funcionava melhor para um movimento lento e contínuo, Armstrong projetou um curso completo para cada movimento do pistão, multiplicando a força através de polias. Contudo, o fornecimento irregular em termos de vazão e pressão da rede pública de água potável exigia um alto consumo para manter o funcionamento nas condições necessárias, criando problemas para o funcionamento da máquina, assim como na distribuição local de água para os consumidores.

A solução foi o acumulador de água, criado pelo próprio Armstrong, que podia gerar pressões da ordem de 700 psi ou mais, quase dez vezes a pressão das redes públicas, utilizando um pistão cheio de lastro com diâmetro de 45 cm e curso de 6 a 7 m, elevado por uma bomba acionada por um motor a vapor.

ACUMULADORES

A criação do acumulador ampliou significativamente o conjunto de máquinas de acionamento hidráulico. A pressão das redes tornou-se mais confiável e puderam ser acionados equipamentos domésticos e de oficina, além de máquinas que requeriam grande força, como as de forjaria, estamparia, dobramento e rebitagem.

Nos portos, além dos equipamentos de manuseio de carga a rede passou a acionar cancelas, elevadores de barcos e outros equipamentos. Em pátios ferroviários, ela foi usada para o manuseio de carga e de vagões, giradores e elevadores, dentre outros. Outra consequência da invenção dos acumuladores hidráulicos foi a possibilidade de transmissão de energia por distâncias mais longas.

A ideia de uma rede pública pressurizada, semelhante às redes elétricas que surgiram algum tempo depois, foi projetada e patenteada em 1812 por Joseph Bramah, o inventor da prensa hidráulica. Mas foram necessários mais 60 anos para que passasse do papel à realidade.

Entre 1860 e 1870, foi construída pelo menos uma dúzia de redes públicas de distribuição de água pressurizada nas principais cidades do Reino Unido (como Kingston, Londres, Liverpool, Birmingham, Grimsby, Manchester e Glasgow) e em outras cidades europeias. A maior rede foi construída em Londres e operada pela London Hydraulic Company.

No pico, em 1917, havia cinco estações interligadas de bombeamento que forneciam água pressurizada para 12 acumuladores e, aproximadamente, 300 km de rede principal de distribuição, atendendo à maior parte da cidade e mais de 8.000 máquinas. A água pressurizada movia pisos, cortinas e cenários dos teatros e, até mesmo, o sistema basculante da Ponte da Torre, além de algumas centenas de hidrantes, pelos quais a água pressurizada era injetada na rede pública de distribuição, para que se pudesse dispor de um volume maior e de mais eficiência no combate a incêndios.

REDES

A maioria das redes trabalhava com pressão de 700 a 800 psi (48 a 55 bar), exceto Manchester e Glasgow, que utilizavam 1.120 psi para atender às necessidades das prensas de enfardamento, que demandavam pressões maiores. Fora do Reino Unido, podem ser destacados os sistemas de Antuérpia, Buenos Aires (usado para bombeamento de esgoto), Melbourne e Sydney. Os sistemas australianos eram similares aos britânicos, enquanto a rede de Melbourne chegou a ser a segunda maior do mundo.

O sistema de Antuérpia era utilizado para a produção combinada de energia mecânica – acionando guindastes, pontes e instalações portuárias – e elétrica, buscando compensar as grandes perdas da transmissão em CC. A água era distribuída para um conjunto de subestações, nas quais turbinas geravam energia elétrica em baixa tensão, para distribuição num raio de 500 m através de cabos subterrâneos. No pico, a rede chegou a 23 km, com 1.200 hp instalados.

Mas essa solução se tornou obsoleta com a entrada em serviço de linhas de transmissão em CA e a construção de redes elétricas de distribuição urbana. O sistema de Antuérpia teve sua parte de geração elétrica desativada em 1900, sendo que após a década de 20 não ocorreram ampliações das redes hidráulicas.

As redes existentes, construídas entre 1870 e 1890, permaneceram em serviço até os anos 60 e 70, quando as fábricas começaram a sair das grandes cidades. A rede da London Hydraulic, por exemplo, operou até 1977, substituindo os motores a vapor dos acumuladores por motores elétricos.

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A evolução dos pneus