Por que o bojo de máquina de lavar roupas é sem molas?
Passo 1
O enunciado pergunta por que o bojo (ou tambor externo) de uma máquina de lavar é montado sem molas. O conteúdo envolve conceitos de sistemas massa-mola-dissipador e de projeto de máquinas, em particular vibrações, freqüências naturais e vedação de componentes. Vamos usar a teoria de vibrações para entender por que não se suspende o bojo com molas.
Passo 2
Em qualquer sistema massa-mola, a freqüência natural é
onde
é a rigidez da mola e
a massa suspensa. Se a freqüência de excitação (a rotação do tambor, por exemplo) coincidir com
, ocorre ressonância e amplitudes de vibração muito grandes, capazes de danificar o sistema.
Passo 3
O bojo externo contém água e sustenta o tambor interno. Se fosse montado sobre molas, sua rigidez efetiva
seria relativamente baixa para acomodar movimento, fazendo com que
caísse para valores próximos à velocidade de centrifugação. Isso geraria grandes oscilações (ressonância) com o tambor carregado de roupas com distribuição imperfeita de massa.
Passo 4
Além do risco de vibração excessiva, o bojo externo precisa manter uma vedação estanque com o gabinete e com a porta. Qualquer deslocamento do bojo em relação à estrutura comprometeria selos e mangueiras, provocando vazamentos. Assim, o bojo é preso rigidamente, com rigidez
, fazendo com que
e eliminando a possibilidade de ressonância na faixa de operação.
Passo 5
As vibrações geradas durante a centrifugação são, então, tratadas isolando apenas o tambor interno (ou usando amortecedores específicos) e não o bojo externo. Dessa forma mantêm-se a integridade da vedação e evita-se qualquer coincidência de freqüências que leve a oscilações perigosas.
Resposta
O bojo externo não é montado sobre molas para manter sua rigidez e garantir a vedação contra vazamentos. Suspender o bojo sobre molas deixaria sua freqüência natural muito próxima da de centrifugação, causando ressonância e movimentos excessivos que rompem selos e mangueiras.