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
\omega_n = \sqrt{\frac{k}{m}}
onde k é a rigidez da mola e m a massa suspensa. Se a freqüência de excitação (a rotação do tambor, por exemplo) coincidir com \omega_n, 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 k seria relativamente baixa para acomodar movimento, fazendo com que \omega_n 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 k\to\infty, fazendo com que \omega_n\to\infty 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.

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