Simboluri pompe hidraulice sunt reprezentări grafice standardizate utilizate în schemele de circuite hidraulice (schematice) pentru a identifica tipul, direcția de curgere și metoda de control a unei pompe fără o descriere scrisă. Citirea lor corectă este esențială pentru oricine proiectează, depanează sau întreține un sistem hidraulic. Dintre numeroasele tipuri de pompe reprezentate în aceste scheme, pompa hidraulică cu priză de putere (PTO) este una dintre cele mai importante din punct de vedere practic - utilizată pe scară largă în agricultură, camioane, construcții și servicii de urgență în care motorul unui vehicul acţionează direct funcţiile hidraulice.
Acest articol explică modul de interpretare cu acuratețe a simbolurilor pompelor hidraulice, acoperă variațiile cheie ale simbolurilor pe care le veți întâlni și apoi intră în profunzime practică despre pompele hidraulice cu priză de putere - cum funcționează acestea, ce specificații contează și cum să o selectați pe cea potrivită pentru o anumită aplicație.
Cum să citiți simbolul pompei hidraulice de bază
Standardul ISO 1219 guvernează simbolurile schematice hidraulice și pneumatice la nivel global. Conform acestui standard, toate simbolurile pompelor hidraulice au o bază comună: un cerc reprezentând corpul pompei, cu un triunghi negru solid îndreptat spre exterior din cerc pentru a indica direcția fluxului. Triunghiul care este îndreptat departe de cerc arată că fluidul este împins afară - acest lucru distinge o pompă (aport de energie, ieșire de fluid) de un motor hidraulic (intrare de fluid, ieșire mecanică), unde triunghiul este îndreptat spre interior, spre cerc.
Elementele suplimentare adăugate acestui simbol de bază transmit caracteristici specifice pompei:
- O singură săgeată prin cerc (diagonală): Indică o pompă cu cilindree fixă — pompa furnizează același volum de fluid pe rotație, indiferent de presiunea sistemului sau de reglarea externă.
- Săgeată dublă prin cerc (două diagonale, una cu vârf de săgeată la fiecare capăt): Indică o pompă cu cilindree variabilă - debitul de ieșire poate fi ajustat în timp ce pompa funcționează, de obicei prin schimbarea unghiului plăcii oscilante într-o pompă cu piston.
- Două triunghiuri de curgere pe laturile opuse ale cercului: Indică o pompă bidirecțională capabilă să pompeze în ambele direcții — pompa poate inversa curgerea, obișnuit în circuitele de transmisie hidrostatică.
- O săgeată curbată în jurul liniei arborelui: Indică direcția de rotație a arborelui — în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic — care este esențială atunci când specificați înlocuirea pompei sau conectarea unei transmisii PTO.
- Simbolul arcului sau linia de presiune pilot adăugată la cerc: Indică o pompă cu cilindree variabilă compensată cu presiune în care deplasarea se reduce automat pe măsură ce presiunea sistemului atinge punctul de referință al compensatorului.
- Linie întreruptă de la un element de control la pompă: Indică deplasarea variabilă acționată de pilot sau controlată de la distanță — deplasarea este controlată printr-un semnal hidraulic sau electric separat.
Arborele care antrenează pompa este prezentat ca o linie care intră în cerc din partea opusă triunghiului de curgere. Când două pompe au un arbore comun - o configurație de pompă tandem comună în tractoarele agricole și circuitele încărcătoarelor - sunt desenate două cercuri conectate prin aceeași linie de arbore, fiecare cu propriul triunghi de curgere și orificiu de evacuare.
Variațiile simbolului pompei hidraulice în funcție de tipul pompei
În timp ce simbolul de bază este același pentru toate pompele hidraulice, combinația de modificatori comunică tehnologia specifică a pompei utilizată. Tabelul de mai jos rezumă cele mai comune tipuri de pompe și caracteristicile simbolurilor corespunzătoare:
| Tip pompa | Deplasare | Caracteristica cheie simbol | Aplicație comună |
|---|---|---|---|
| Pompa cu viteze (exterioara) | Fix | Încercuiește un singur triunghi spre exterior o singură săgeată diagonală | Sisteme PTO, despicatoare de busteni, circuite de joasa presiune |
| Pompă cu palete | Fix or variable | Încercuiește triunghiul spre exterior; variabila adaugă săgeată diagonală dublă | Prese industriale, masini-unelte |
| Pompă cu piston axial (fixă) | Fix | Încercuiește triunghiul spre exterior cu o singură săgeată diagonală | Echipamente mobile de înaltă presiune |
| Pompă cu piston axial (variabilă) | Variabilă | Încercuiește triunghiul spre exterior săgeată diagonală dublă | Excavatoare, transmisii hidrostatice |
| Pompă cu piston cu presiune compensată | Variabilă | Încercuiește linia pilot întreruptă cu arc cu săgeată dublă | Sisteme industriale eficiente din punct de vedere energetic |
| Pompă tandem | Fix (each section) | Două cercuri pe linia arborelui comun, fiecare cu triunghi spre exterior | Tractoare, sisteme agricole cu dublu circuit |
| Pompă bidirecțională | Fix or variable | Încercuiește două triunghiuri opuse spre exterior pe ambele porturi | Transmisii hidrostatice, trolii |
Când citiți o schemă hidraulică, simbolul pompei este aproape întotdeauna conectat la un simbol al motorului principal (motor electric sau motor cu ardere internă) pe o parte și la conducta de presiune a sistemului pe cealaltă parte. Linia de retur rezervor (rezervor) se conectează în altă parte a circuitului. Urmărirea acestor conexiuni de la simbolul pompei spre exterior este punctul de plecare pentru înțelegerea oricărei scheme de circuit hidraulic.
Cum funcționează pompele hidraulice cu priză de putere
O pompă hidraulică cu priză de putere (PTO) atrage energia mecanică direct din transmisia sau motorul unui vehicul sau a tractorului, transformând-o în debit hidraulic și presiune pentru a conduce funcțiile de lucru externe. Arborele cardanic — standardizat la 540 RPM sau 1.000 RPM pentru tractoare agricole conform standardelor ISO 500 și ASAE S203 — se cuplează direct la arborele de intrare al pompei printr-o conexiune canelată sau un adaptor pentru cutia de viteze.
Spre deosebire de unitățile hidraulice acționate electric sau de pompele montate pe motor cu transmisii directe cu curele sau angrenaje, o pompă PTO are o caracteristică operațională cheie: produce flux hidraulic numai atunci când priza de putere este cuplată și motorul funcționează peste ralanti. Ieșirea debitului crește direct cu turația arborelui prize de putere — dacă clapeta de accelerație a motorului scade, la fel și debitul de ieșire al pompei și, prin urmare, viteza oricăror dispozitive de acționare acționate hidraulic.
Simbolul pompei hidraulice utilizat într-o schemă a sistemului cu priză de putere arată cercul pompei standard cu o linie de arbore, dar motorul primar conectat la acel arbore este de obicei afișat ca simbol al motorului sau etichetat cu „PTO”, mai degrabă decât cercul standard al motorului electric. În unele scheme, un simbol al cutiei de viteze apare între arborele cardanic și pompă pentru a indica un raport de acționare care crește sau reduce viteza.
Tipuri de pompe PTO și ce aplicații se potrivesc
Cele trei tehnologii principale ale pompelor utilizate în aplicațiile PTO oferă fiecare compromisuri diferite în ceea ce privește capacitatea de presiune, consistența debitului, eficiența și costul:
Pompe cu angrenaje (Cele mai frecvente pentru utilizarea PTO)
Pompele cu angrenaje externe domină aplicațiile hidraulice PTO datorită simplității, robusteței și toleranței la fluidul contaminat - important în mediile agricole și de construcții. O pompă tipică cu angrenaje PTO funcționează la 150–250 bar (2.175–3.625 PSI) presiune continuă cu debite de la 11 până la 114 litri pe minut la turații PTO de 540 sau 1.000 RPM. Sunt cu deplasare fixă - debitul este direct proporțional cu viteza arborelui și nu poate fi reglat independent.
Pompe cu piston (de înaltă presiune, debit variabil)
Pompele cu piston axial furnizează o presiune continuă mai mare — până la 350–420 bar (5.000–6.000 PSI) — și, în configurații cu cilindree variabilă, permit reglarea debitului independent de turația motorului. Acest lucru le face potrivite pentru aplicații solicitante PTO, cum ar fi macaralele montate pe camioane (brațuri), sistemele de ridicare cu cârlig și unelte hidraulice de înaltă presiune. Compartimentul este un cost mai mare și o sensibilitate mai mare la contaminarea fluidelor - de obicei este necesară curățenia ISO 4406 Clasa 16/14/11 sau mai bună.
Pompe cu palete (curgere lină, presiune medie)
Pompele cu palete oferă un debit foarte fluid, cu pulsații reduse, ceea ce le face potrivite pentru aplicații cu priză de putere în care calitatea fluxului contează - anumite sisteme de transport, aplicații de pulverizare și asistență hidraulică de direcție. Capacitatea de presiune este moderată la 140–175 bar (2.000–2.500 PSI) și sunt mai sensibile la uzură cu fluid contaminat decât pompele cu angrenaje. Mai puțin obișnuit în utilizarea prizei de putere în agricultură, dar găsit în unele aplicații pentru vehicule industriale.
Specificații cheie pentru selectarea unei pompe hidraulice cu priză de putere
Potrivirea unei pompe hidraulice PTO la aplicația sa necesită evaluarea mai multor specificații interdependente. Obținerea uneia greșite are ca rezultat fie o performanță subdimensionată, fie o defecțiune prematură a pompei:
| Caietul de sarcini | Gama tipică | Ghid de selecție |
|---|---|---|
| Viteza PTO | 540 RPM sau 1.000 RPM | Potriviți exact viteza nominală de intrare a pompei cu viteza de ieșire a prizei de putere a tractorului |
| Deplasare (cc/rev) | 11–100 cc/tur | Calculați: debitul necesar (L/min) ÷ turația prizei de putere (RPM) × 1.000 |
| Presiune nominală (continuă) | 150–420 bar | Trebuie să depășească setarea supapei de siguranță a sistemului cu cel puțin 10-15% |
| Tipul arborelui și spline | SAE A, B, C; Spline cu 6 sau 21 de dinți | Trebuie să se potrivească exact cu adaptorul PTO sau cu ieșirea cutiei de viteze |
| Dimensiunea portului și standard | SAE, BSP sau ORFS | Potriviți standardele existente ale furtunului de sistem și al fitingurilor pentru a evita scurgerile adaptorului |
| Direcția de rotație | CW sau CCW (văzut de la capătul arborelui) | Trebuie să se potrivească cu rotația arborelui cardanic - direcția greșită distruge pompa în câteva minute |
| Puterea de intrare necesară (kW) | 5–75 kW | Trebuie să se încadreze în capacitatea nominală de cai putere a prizei de putere a tractorului |
Specificarea direcției de rotație merită un accent deosebit. Funcționarea unei pompe cu angrenaje în direcția de rotație greșită forțează imediat lichidul împotriva etanșărilor interne în direcția incorectă, provocând o defecțiune catastrofală a etanșării și distrugerea pompei în câteva minute — nu ore. Verificați întotdeauna direcția de rotație de pe plăcuța de identificare a pompei și comparați cu rotația reală a arborelui cardanic înainte de pornire.
Configurații de montare a pompei PTO și aranjamente de antrenare
Pompele hidraulice PTO se conectează la sursa de alimentare prin mai multe aranjamente fizice diferite, în funcție de tipul vehiculului, punctele de montare disponibile și locația necesară a pompei:
- Suport direct al prizei de putere spate a tractorului: Pompa se fixează direct pe un suport de la arborele priza de putere din spate al tractorului, folosind un arbore de transmisie cu cardan. Obișnuit pentru alimentarea uneltelor hidraulice externe - despicatoare de lemne, drivere de stâlpi, semănători hidraulici. Pompa și rezervorul său sunt de obicei montate pe cadrul instrumentului, nu pe tractor.
- Priza de putere montată pe transmisie (camion): La camioanele comerciale, un port PTO al cutiei de viteze (dimensiunile standard SAE de la A la F) acceptă o unitate PTO potrivită care antrenează pompa printr-o angrenaj directă. Pompa este montată pe flanșă pe cutia de viteze a prizei de putere. Acesta este aranjamentul standard pentru camioanele cu basculantă, vehiculele de gunoi, camioanele cu cârlig și camioanele cu macara.
- Priza de putere cutie de transfer: Camioanele cu tracțiune integrală cu carcase de transfer oferă uneori o ieșire a prizei de putere din carcasa de transfer, permițând funcționarea pompei în timp ce vehiculul este staționat cu transmisia deconectată. Folosit în aparatele de incendiu și vehiculele de intervenție în caz de urgență.
- Priza de putere volanta motorului: Pompe montate direct pe carcasa clopotului motorului și scoase de pe volant printr-un pachet de ambreiaj. Oferă o funcționare continuă a pompei, independent de cutia de viteze - utilizată în betoniere, sufletoare de zăpadă și cisterne cu vid, unde este necesară putere hidraulică continuă, indiferent de viteza vehiculului.
Calculul deplasării și puterii necesare pompei PTO
Dimensionarea corectă a unei pompe PTO începe cu definirea debitului hidraulic și a presiunii necesare, apoi revenind la cerințele de deplasare și putere de intrare. Calculele sunt simple:
Cilindrată necesară pompei (cc/rev):
Deplasare = (Debit necesar în L/min × 1.000) ÷ Viteza prizei de putere în RPM
Exemplu: Un despicator de bușteni necesită 30 L/min la turația prizei de putere de 1.000 RPM. Deplasare = (30 × 1.000) ÷ 1.000 = 30 cc/tur . Selectați o pompă cu o cilindree de 30–35 cc/toară pentru a permite pierderi de eficiență volumetrice (de obicei 5–15% la pompele cu roți dintate).
Puterea de intrare necesară (kW):
Putere (kW) = (Debit în L/min × Presiune în bar) ÷ 600 ÷ randament total
Exemplu: 30 L/min la 200 bar, randament total 0,85. Putere = (30 × 200) ÷ 600 ÷ 0,85 = 11,8 kW (aproximativ 15,8 CP) . Puterea nominală a prizei de putere a tractorului trebuie să depășească această cifră – o priză de putere a tractorului de 30 CP este adecvată; un tractor de 20 CP nu este.
Adăugați întotdeauna un 20–25% marjă de siguranță peste puterea calculată atunci când se specifică dimensiunea tractorului, deoarece eficiența pompei scade odată cu uzura și tranzitorii de presiune a sistemului pot depăși valorile de stare staționară în condițiile de blocare a actuatorului.
Probleme comune la pompa PTO și cum să le diagnosticați
Cele mai multe defecțiuni ale pompei hidraulice PTO urmează modele recunoscute care pot fi diagnosticate înainte ca defecțiunea completă să apară:
- Cavitație (zgomot de scâncete sau țipete la pornire): Cauzat de alimentarea insuficientă cu ulei la admisia pompei - de obicei de la o sită de aspirație înfundată, un furtun de aspirație prăbușit sau un nivel prea scăzut al lichidului din rezervor. Cavitația erodează interiorul pompei în câteva ore de funcționare continuă. Verificați vidul conductei de aspirație cu un vacuometru — mai mult de 0,3 bar (9 inHg) la admisia pompei indică o restricție de aspirație.
- Debit scăzut și mișcare lentă a actuatorului: Într-o pompă cu angrenaje, aceasta indică uzura internă - jocul dintre angrenaj și carcasă a crescut dincolo de specificație, permițând ocolirea internă. Comparați debitul efectiv (măsurat cu un debitmetru) cu debitul nominal la viteza de funcționare. O reducere cu mai mult de 15% din debitul nominal al unei pompe cu angrenaje indică necesitatea înlocuirii.
- Supraîncălzirea lichidului hidraulic: Cauzele includ o pompă care funcționează la presiune continuu peste valoarea nominală continuă, o supapă de siguranță a sistemului setată prea mare sau volum insuficient al rezervorului. Temperatura fluidului hidraulic peste 80°C (176°F) accelerează oxidarea uleiului și degradarea etanșării — un sistem dimensionat corespunzător trebuie să mențină fluidul sub 60–65°C în regim continuu.
- Scurgerea etanșării arborelui: Scurgerile exterioare de ulei la arborele pompei indică o etanșare defectuoasă a arborelui - cauzată de obicei de presiunea excesivă de scurgere a carcasei (contrapresiunea pe orificiul de evacuare a carcasei pompei), abraziunea fluidului contaminat sau alinierea greșită a arborelui. La pompele cu angrenaje, presiunea de scurgere a carcasei nu trebuie să depășească 3–5 bar (44–73 PSI) continuu.
- Flux neregulat sau pulsatoriu: La pompele cu angrenaje, aceasta indică ingestia de aer printr-un fiting de aspirație care are scurgeri sau un nivel scăzut al lichidului, ceea ce determină pompa să tragă aer în mod intermitent. Verificați toate fitingurile conductei de aspirație și ventilația rezervorului pentru blocare.
