La toma de fuerza de un tractor puede hacer girar una bomba hidráulica y aún así no ser adecuada para el trabajo.
La primera prueba suele parecer alentadora. El eje gira a la velocidad nominal esperada, la bomba envía aceite hacia la válvula y el cilindro se mueve sin carga. Los problemas comienzan cuando el implemento llega al campo. Un transportador se ralentiza en material pesado. Un partidor de troncos tarda el doble de lo esperado. El aceite se calienta al cabo de veinte minutos. El acoplamiento suena cada vez que se abre la válvula de alivio. Entonces alguien pide una bomba más grande porque la máquina 'necesita más flujo'.
Esa decisión puede aumentar el costo sin corregir el desajuste. Un desplazamiento mayor puede aumentar el flujo teórico a la misma velocidad de la PTO, pero también aumenta el par demandado de la PTO. Si la manguera de succión, la válvula, los acopladores, la línea de retorno, el depósito y el enfriador estuvieran dimensionados para el flujo anterior, el aceite adicional podría convertirse en caída de presión y calor en lugar de velocidad útil del actuador.
Es por eso que la selección de la bomba hidráulica de la PTO debe comenzar con el ciclo de trabajo, no con el diámetro del eje o un flujo objetivo impreso en un anuncio. El comprador debe conectar cinco cantidades: velocidad real de la bomba, desplazamiento por revolución, flujo requerido, presión de trabajo y par de entrada. La rotación, el montaje, las condiciones de entrada, los picos de presión y el ciclo de trabajo deciden si el cálculo preliminar puede sobrevivir en la máquina.
Los números a continuación siguen el mismo orden utilizado en una revisión práctica de la bomba: primero el implemento, luego la velocidad de la bomba, el suministro de aceite, la presión y el torque de la TDF. Un trabajo de 20 gpm se realiza tanto a 540 como a 1000 rpm porque la diferencia es fácil de subestimar cuando dos bombas comparten una cara de montaje similar. La última parte de la guía muestra lo que BLINCE necesitaría antes de comprobar un Bomba hidráulica de engranajes serie HGP , una configuración AZPW, una bomba SGP u otra familia contra la máquina.
La respuesta corta
Se debe seleccionar una bomba hidráulica de PTO a partir del flujo y la presión requeridos del actuador a la velocidad real del eje de la bomba , no solo a partir de la velocidad de la PTO. Para una bomba de desplazamiento fijo, el flujo teórico es el desplazamiento multiplicado por las rpm. La entrega real es menor porque la eficiencia volumétrica está por debajo del 100 por ciento. La potencia hidráulica es el flujo multiplicado por la presión, mientras que la PTO y el acoplamiento deben suministrar el par de entrada correspondiente después de incluir las pérdidas de eficiencia.
Si se introducen 20 gpm en el cálculo de desplazamiento a 540 rpm, el resultado es sorprendentemente grande: aproximadamente 9,51 in⊃3;/rev, o 156 cm³/rev, cuando se utiliza una eficiencia volumétrica del 90 por ciento para el cribado. Haga funcionar la bomba a 1000 rpm y la cifra cae a aproximadamente 5,13 in⊃3;/rev, o 84 cm³/rev. Ese número más pequeño es útil, pero viene con una verificación de entrada más difícil y una firme necesidad de verificar la velocidad permitida. En este punto todavía no hay ninguna bomba seleccionada; la rotación, el eje, el montaje, los límites de presión, el diseño de succión y el servicio permanecen abiertos.
Aún falta un número antes de que la solicitud de 20 gpm esté lista para cotización: el proveedor necesita la velocidad en el eje de la bomba y el par de la PTO disponible a la presión de trabajo. Sin ambos, el objetivo de flujo es sólo una lista de deseos.
Por qué confiar en esta guía
BLINCE suministra bombas hidráulicas junto con motores, válvulas, cilindros, mangueras, accesorios, refrigeradores, medidores y componentes de sistemas relacionados. Esa gama de productos es importante aquí porque las quejas sobre las bombas PTO frecuentemente comienzan fuera de la bomba. Una entrada restrictiva puede hacer que una buena bomba sea ruidosa. Una válvula direccional pequeña puede desperdiciar el suministro adicional. Una presión de retorno alta puede ralentizar el motor. Un acoplamiento débil puede fallar antes de que se alcance el límite de presión.
Las ecuaciones utilizadas a continuación siguen las relaciones publicadas de la bomba hidráulica. Danfoss presenta ecuaciones de flujo, par y potencia para bombas de engranajes en su Información técnica de la bomba de engranajes de aluminio Lumi . Parker Chelsea's Comprender los sistemas de toma de fuerza conecta de manera similar la potencia del equipo, la relación de velocidad de la TDF, el par, la rotación y el servicio en un proceso de selección montado en un vehículo.
Estas fuentes proporcionan un método, no una garantía universal del producto. Las eficiencias en los ejemplos trabajados son suposiciones establecidas. El desplazamiento final, la velocidad máxima, la presión, la carga del eje, la viscosidad del aceite, la temperatura y los límites de montaje deben provenir de los datos de la bomba y la PTO seleccionados.
Comience con el implemento, no con la etiqueta de la toma de fuerza
Comience con lo que ve el operador. Un volquete puede necesitar un flujo alto durante menos de un minuto, mientras que un transportador o esparcidor de fertilizante puede mantener un motor funcionando durante la mayor parte del turno. Un partidor de troncos tiene un acercamiento rápido seguido de un evento breve de alta fuerza. Tenga en cuenta cuánto tiempo se requiere realmente la entrega completa y escuche la pérdida de velocidad del motor cuando se activa la carga. Esas observaciones son más útiles que llamar a cada apego 'intermitente'.
La información requerida cambia con el actuador. Un cilindro necesita suficiente volumen de aceite para completar su carrera en el tiempo objetivo. Un motor hidráulico necesita suficiente flujo para la velocidad y suficiente diferencial de presión para el par. Un circuito de dirección o de prioridad puede reservar parte de la potencia de la bomba antes de que el implemento reciba aceite. Las funciones simultáneas requieren otra verificación porque agregar cada flujo nominal puede sobredimensionar la bomba, mientras que ignorar la superposición real puede hacer que la máquina funcione lentamente.
Una nota de servicio no necesita un lenguaje refinado. Necesita la secuencia de eventos:
La toma de fuerza del tractor está marcada con 540 rpm. El motor de corte necesita alrededor de 20 gpm. Funciona a 2100 psi y toca 2500 psi en material pesado. Corremos 12 minutos, paramos 3 minutos y repetimos. La bomba antigua se ve en el sentido de las agujas del reloj desde el eje. La manguera de succión mide 1-1/4 pulgadas de diámetro interior y aproximadamente 1,2 m de largo. El aceite del tanque estaba a 72°C después de cuarenta minutos.
Esa nota le brinda al proveedor una historia de carga, flujo, presión, servicio, rotación, ruta de entrada y temperatura. 'Citar una bomba PTO de 540 rpm' no.
Qué cambia el PTO
Una toma de fuerza transfiere potencia mecánica desde un motor o transmisión a equipos auxiliares. La placa de identificación de la PTO o la literatura del vehículo pueden indicar una velocidad de salida nominal, una relación de velocidad, una capacidad de torsión continua o intermitente y una rotación de salida. La bomba sólo experimenta lo que llega a su propio eje después de cualquier caja de cambios, adaptador, embrague, acoplamiento o transmisión por correa.
La velocidad del motor es sólo el primer número en el tren de transmisión. Con una relación de PTO declarada de 0,8:1, por ejemplo, una entrada de transmisión de 1500 rpm da 1200 rpm en la PTO según la convención de ese fabricante. Agregue una caja elevadora y la bomba verá otra proporción. Vale la pena medirlo bajo carga; también evita una discusión sorprendentemente común sobre qué lado de una relación colocó primero el fabricante.
La rotación merece la misma disciplina. 'En el sentido de las agujas del reloj' está incompleto a menos que se indique la dirección de visualización. Se puede describir una bomba desde el extremo del eje, mientras que un dibujo de la PTO puede mostrar la rotación de salida desde la parte trasera del vehículo. Una interpretación incorrecta puede hacer que la bomba funcione hacia atrás, impedir el llenado normal de la entrada, dañar el sello del eje o enviar presión hacia un puerto destinado a ser la entrada.
El La guía de alineación del acoplamiento de la bomba hidráulica es relevante cuando un adaptador o un acoplamiento separado conecta la toma de fuerza a la bomba. Una ranura compatible no prueba que los ejes estén alineados, que la longitud de acoplamiento sea suficiente o que los puertos de la bomba estén libres de tensión en la tubería.
El flujo comienza con el desplazamiento y la velocidad real de la bomba
Una bomba de desplazamiento fijo mueve casi el mismo volumen geométrico en cada revolución. En unidades SI, la relación de primer paso es:
El término de eficiencia es donde el cálculo ordenado se encuentra con una bomba real. El aceite caliente, la alta presión, el desgaste y el diseño de la bomba lo mueven. Utilice una curva de hoja de datos cuando exista. De lo contrario, etiquete la eficiencia supuesta en las notas y utilice el resultado sólo para encontrar el rango de tamaño correcto.
Ejemplo resuelto: ¿Puede una toma de fuerza de 540 RPM producir 20 GPM?
Supongamos que un accesorio necesita un flujo real estimado de 20 gpm estadounidenses. La toma de fuerza impulsa la bomba directamente a 540 rpm. Sólo para el análisis preliminar, suponga una eficiencia volumétrica del 90 por ciento.
El desplazamiento requerido es:
desplazamiento = 20 × 231 / (540 × 0,90)
desplazamiento = 9,51 pulg⊃3;/rev
Convirtiendo a métrica:
9,51 pulg⊃3;/rev × 16,387 = aproximadamente 156 cm³/rev
El resultado de 156 cm³/rev debería detener la cotización por un momento. Está más allá del rango de desplazamiento de muchos bastidores compactos de bombas de engranajes de aluminio y apunta hacia una gran demanda de torque de la PTO. Primero vuelva a verificar el accesorio: ¿se calcularon 20 gpm a partir del desplazamiento del motor o del tiempo del cilindro, o se copiaron de una etiqueta antigua de la bomba? Si el flujo es real, la siguiente discusión es una relación de velocidad aprobada, un marco de bomba diferente y el límite de torque de la PTO.
La calculadora cambia notablemente cuando la velocidad de la bomba es de 1000 rpm:
desplazamiento = 20 × 231 / (1000 × 0,90)
desplazamiento = 5,13 in⊃3;/rev = aproximadamente 84 cm³/rev
La mayor velocidad de la bomba reduce el desplazamiento requerido en aproximadamente un 46 por ciento. No reduce la potencia hidráulica requerida al mismo caudal y presión. Cambia la forma en que esa potencia aparece como par y velocidad del eje.
Condición preliminar
Transmisión directa de 540 rpm.
Unidad de 1.000 rpm
Implicación de compra
Flujo real objetivo
20 galones por minuto
20 galones por minuto
Mismo objetivo de velocidad del actuador
Eficiencia volumétrica supuesta
90%
90%
Confirmar con datos exactos de la bomba.
Desplazamiento calculado
9,51 pulgadas⊃3;/rev / 156 cm³/rev
5,13 pulgadas⊃3;/rev / 84 cm³/rev
Una mayor velocidad permite un menor desplazamiento
Potencia hidráulica a 2500 psi
29,2 CV
29,2 CV
Conjunto de presión y caudal de potencia hidráulica.
Potencia de entrada estimada con una eficiencia general del 85 %
34,3 CV
34,3 CV
La unidad debe cubrir las pérdidas.
Par de entrada estimado
334 libras-pie
180 libras-pie
Una velocidad más baja requiere más torsión del eje
Riesgo principal
El par del bastidor de la bomba y de la TDF puede ser demasiado pequeño
Falta de entrada o exceso de velocidad de la bomba
Confirme los límites hidráulicos y de transmisión
La columna de la derecha es donde pertenece la decisión. Funcionar a 1000 rpm reduce el desplazamiento y el par del eje, siempre que la bomba seleccionada esté clasificada para esa velocidad y la entrada pueda mantenerla llena. Mantenerse en 540 rpm evita una disposición de cambio de velocidad, pero el precio de esa simplicidad puede ser una bomba mucho más grande y una PTO que no puede soportar el torque. Ninguno de los lados de la mesa es una aprobación.
La presión determina la demanda de potencia y par
El flujo responde a qué tan rápido se mueve el volumen de petróleo. La presión se desarrolla cuando ese flujo encuentra la carga y la resistencia del circuito. Por lo tanto, la selección de la TDF necesita la presión de trabajo esperada , no solo la potencia máxima de la bomba.
Ahora ponga presión de carga en el mismo trabajo. En unidades habituales de EE. UU., la potencia hidráulica se protege con:
Treinta y cuatro caballos de fuerza a 540 rpm no es una carga ligera en el eje. El resultado de 334 lb-pie todavía excluye el comportamiento de arranque desconocido, la resistencia al aceite frío, los picos de presión y las pérdidas que no se incluyeron en el supuesto del 85 por ciento. Úselo para rechazar una PTO de tamaño insuficiente antes de tiempo, luego finalice la verificación con las clasificaciones continuas e intermitentes del hardware real.
Un ejemplo de selección de métricas
A modo de comparación, tomemos un trabajo métrico más pequeño: 40 L/min a 160 bar, con la bomba funcionando a 1000 rpm. Sólo para esta estimación se utiliza una eficiencia total del 85 por ciento.
par = 12,55 × 9550 / 1000 = aproximadamente 120 N·m
El resultado es de unos 12,55 kW en el eje y 120 N·m a 1.000 rpm. Si se usaran los mismos 40 L/min a sólo 40 bar, la demanda del eje sería mucho menor incluso aunque el desplazamiento de la bomba no hubiera cambiado. Es por eso que una línea de flujo en una cotización necesita una línea de presión de trabajo al lado.
El ciclo de trabajo cambia la selección aceptable
Una bomba volcadora que funciona durante 25 segundos, descansa mientras el cuerpo se descarga y regresa durante otros 20 segundos tiene un trabajo térmico y mecánico diferente al de un transportador de alimentación que funciona durante dos horas. Ambos pueden necesitar 20 gpm en algún momento, pero su rechazo de calor promedio, la carga del cojinete de la TDF, la temperatura de la bomba, la rotación del depósito y los requisitos del refrigerador no son los mismos.
La guía de selección de PTO de Parker Chelsea considera la operación de más de cinco minutos cada quince como un trabajo continuo para el proceso de esa guía. Otros fabricantes pueden definir las funciones de manera diferente, por lo tanto, utilice la documentación exacta de la PTO y la bomba. El hábito importante es registrar el ciclo en lugar de llamar a cada aplicación 'intermitente'. Doce minutos encendidos y tres minutos apagados no es un ciclo de punta corto.
El servicio de presión también importa. Un circuito que alcanza 2500 psi durante un segundo al final de la carrera de un cilindro no es equivalente a un motor hidráulico que funciona a 2500 psi durante diez minutos. La presión máxima puede impedir la supervivencia. La presión y la velocidad continuas determinan el calor, el desgaste y una vida útil realista.
Rotación, función del puerto y detalles del eje
Las bombas de engranajes dependen de la correcta orientación de entrada y salida. El puerto grande suele ser la entrada, pero 'a menudo' no es una especificación. Algunas configuraciones utilizan diferentes posiciones de puerto, disposiciones reversibles o cubiertas específicas del modelo. Confirme la flecha de rotación, la dirección de visión del extremo del eje, el puerto de entrada, el puerto de presión y si la bomba se puede reconfigurar mediante un procedimiento aprobado.
El La página de la bomba hidráulica de engranajes de la serie BLINCE AZPW enumera opciones de rotación izquierda y derecha y múltiples disposiciones de entrada/salida. Esto lo hace relevante para el embalaje de la PTO, pero el desplazamiento exacto, la velocidad permitida, el eje, la brida y las condiciones de presión aún necesitan los datos del modelo solicitado.
La compatibilidad del eje va más allá del número de estrías o del ancho de la chaveta. Verifique el diámetro del eje, el estándar de estrías, el tamaño de la chaveta, la longitud de enganche utilizable, la posición del hombro, la carga radial y axial permitida y la retención del acoplamiento. No se debe colocar una polea saliente pesada en el eje de una bomba a menos que la bomba esté diseñada para esa carga o que la soporte un cojinete externo.
El montaje es parte de la vida útil de la bomba
Una bomba montada en PTO puede atornillarse directamente a un adaptador o colgarse de una conexión de eje con un soporte de soporte. Cualquiera de las dos disposiciones debe evitar que la masa de la bomba y las fuerzas de la manguera doblen la salida de la PTO. Una manguera de presión larga llena de aceite puede tirar de la bomba cuando el vehículo vibra. Una manguera de succión bajo tensión puede distorsionar una carcasa de aluminio o desalinear la bomba.
Cuando se utiliza un acoplamiento separado, se debe verificar la alineación después de instalar las tuberías y los soportes. El eje de la bomba no es una herramienta para juntar dos caras de montaje. Si es necesario forzar la colocación de tuberías rígidas en su posición, corrija la ruta de la tubería antes de apretar la bomba.
El soporte antirrotación no es un buen lugar para la improvisación. Una cadena que pueda oscilar hacia el eje, una correa delgada que se flexione con cada ciclo de presión o un soporte que se apoya en el cuerpo de la bomba pueden provocar una segunda falla. Siga los detalles de soporte de la PTO o del fabricante de la bomba, proteja las piezas giratorias y deje suficiente acceso para ver un sujetador suelto o una fuga de aceite nuevo.
La entrada puede rechazar una bomba correcta
Una bomba de reemplazo que cuestionaríamos de inmediato es una unidad de 20 gpm alimentada a través del antiguo diseño de succión de 12 gpm. Ahora cada revolución pide más aceite al tanque, pero la manguera, la rejilla, la válvula, los codos y la salida del tanque no han cambiado. Agregue aceite frío o una pequeña fuga de aire en un accesorio y la nueva bomba puede comenzar a quejarse antes de que la presión llegue al implemento.
La etiqueta de una manguera de presión dice poco sobre el soporte de vacío. El tubo interior puede tirar hacia adentro aunque la manguera tenga un alto índice de rotura en la otra dirección. La construcción de la succión, el diámetro interior, la longitud y la disposición de las curvaturas merecen su propia revisión; el La guía de selección de mangueras y tubos hidráulicos separa esas tareas del servicio de presión y retorno.
Escuche antes de que el aceite se caliente. Un chirrido que se desvanece después de cinco minutos, espuma en el tanque o una pared de manguera que se abre hacia adentro son pruebas útiles. También lo es una máquina que gana velocidad a medida que disminuye la viscosidad. Esas pistas colocan la ruta de succión por delante de la válvula de alivio en la lista de inspección.
Los lados de presión y retorno deben transportar el nuevo flujo
Supongamos que la bomba más grande en realidad entrega los 20 gpm planificados. La válvula direccional, los acopladores rápidos, los filtros, el enfriador, los puertos del motor, los puertos del cilindro y la línea de retorno deben pasar ese flujo a la temperatura real del aceite. Un componente puede tener la rosca correcta y aun así tener un paso interno más pequeño.
Una restricción puede consumir parte de la actualización de la bomba sin detener la máquina. Tome una caída medida de 100 psi a través de una válvula, acoplador o manguera mientras pasan 20 gpm. La potencia hidráulica perdida es aproximadamente:
pérdida = 20 × 100 / 1714 = 1,17 hp , o aproximadamente 0,87 kW.
Es posible que esa pérdida no parezca dramática en el medidor de salida de una bomba, especialmente si el medidor está aguas arriba. Es más útil comparar la presión antes y después de la restricción sospechada bajo la misma carga. El La guía de colocación de manómetros muestra por qué un número de presión local no puede describir la trayectoria completa del flujo.
La presión de retorno también afecta a los motores hidráulicos. El par útil del motor depende de la diferencia de presión entre la entrada y la salida. Una presión de retorno alta puede reducir ese diferencial incluso cuando el manómetro de entrada de la bomba parece estar en buen estado. Si la bomba PTO impulsa un accesorio de motor, lea juntas las condiciones de caudal de la bomba, pérdida de válvula, entrada y salida del motor y drenaje de la caja.
¿Qué familia de bombas de engranajes BLINCE debería considerarse?
La familia de productos viene después del cálculo operativo. BLINCE enumera varias gamas de bombas de engranajes, incluidas las configuraciones HGP, AZPW y SGP. Deben tratarse como familias candidatas, no como cajas intercambiables.
BLINCE publica 250 bar como presión máxima de trabajo en la página de la serie HGP y nombra como aplicaciones las estaciones hidráulicas de dirección de carretillas elevadoras y máquinas herramienta. Esas entradas describen parte del sobre, no una aprobación de PTO para tractor. El código de pedido aún tiene que producir el desplazamiento, el eje, la brida, la rotación, el rango de velocidad y la disposición de puertos correctos para la tarea.
El La bomba de engranajes hidráulica SGP puede ser relevante cuando una disposición compacta de bomba de engranajes se adapta a la máquina. La familia AZPW puede resultar útil cuando la rotación y la configuración de puertos son fundamentales. Para un desplazamiento muy grande a baja velocidad del eje, un bastidor, relación o tipo de bomba diferente puede ser más práctico que forzar una bomba de engranajes compacta a alcanzar el flujo calculado.
Pregunta de selección
Bomba de engranajes de accionamiento directo más pequeña
Bomba de engranajes de baja velocidad más grande
Transmisión de mayor velocidad con menor desplazamiento
Embalaje
Generalmente compacto
Carcasa más grande y unidad más pesada
Agrega requisitos de relación o velocidad de PTO
Par del eje
Menor sólo si la demanda de energía es menor
Alto a bajas revoluciones
Menor par a mayores rpm para la misma potencia
Demanda de entrada
Más fácil con un flujo más bajo
Gran volumen por revolución
Mayor velocidad y sensibilidad a la cavitación.
Costo y complejidad
A menudo más simple
Puede requerir una toma de fuerza y un soporte más fuertes
El hardware de relación y la alineación añaden trabajo
Mejor ajuste
Flujo moderado dentro de los límites publicados
Aplicación de baja velocidad con capacidad de torque verificada
Cuando la velocidad de la bomba y el diseño de entrada aprobados lo permitan
¿Quién debería evitarlo?
Los compradores necesitan fluir más allá del marco
Máquinas con tomas de fuerza ligeras o soportes débiles
Sistemas sin relación de velocidad verificada o succión adecuada
La tabla es una ayuda para la toma de decisiones, no una clasificación. Una bomba más pequeña no es automáticamente más segura si funciona por encima de su límite de velocidad o presión. Una bomba grande no es automáticamente más potente si la toma de fuerza no puede soportar su par. Una transmisión que aumenta la velocidad no es una mejora si la entrada y los cojinetes no pueden soportar las rpm más altas.
Comprobaciones específicas del equipo
Tractores e implementos agrícolas
Un implemento agrícola puede pasar seis meses estacionado y luego trabajar un largo día rodeado de polvo, fertilizantes, lluvia y vibraciones. Inspeccione el respiradero y los extremos de las mangueras antes de utilizar las cifras de la bomba de la temporada pasada. Durante la pasada real, verifique si el tractor mantiene 540 o 1000 rpm y si el implemento espera suministro de centro abierto o de centro cerrado; Ambos puntos pueden cambiar la conclusión.
El motor de un pulverizador o esparcidor puede necesitar una velocidad constante en lugar del flujo más alto posible. Si las rpm del motor cambian, una bomba PTO de cilindrada fija cambia la entrega con ello. Un control de flujo puede limitar el exceso de velocidad, pero reducir un gran excedente genera calor. Seleccionar un punto más cercano al punto de operación real suele ser más eficiente que sobredimensionar la bomba y desperdiciar la diferencia.
Remolques volcadores y cajas basculantes
Estas aplicaciones suelen tener ciclos cortos y una gran fuerza del cilindro. La bomba puede alcanzar la presión de alivio cerca del final del recorrido si el operador sostiene el control. Registre el volumen requerido del cilindro y el tiempo de elevación aceptable antes de elegir el desplazamiento. Una bomba de 20 gpm es innecesaria si el cilindro y la estructura solo necesitan 10 gpm para cumplir con un tiempo de ciclo seguro.
Verifique la reducción del flujo por separado. El retorno asistido por gravedad puede exceder el flujo de la bomba, por lo que es posible que la manguera de retorno, la válvula y la conexión del tanque deban pasar más aceite del que suministra la bomba durante la elevación. Una bomba más grande no soluciona un camino de descenso demasiado pequeño.
Partidores de troncos, sinfines y transportadores
Un partidor de troncos alterna entre movimiento rápido y gran fuerza. Un sinfín o transportador puede funcionar continuamente con un par variable. Estas tareas no deberían compartir un atajo de selección. El cálculo del divisor comienza con el volumen del cilindro y el tiempo de carrera; el accesorio giratorio comienza con el desplazamiento del motor, las rpm objetivo, el diferencial de presión y el servicio.
Cuando una bomba PTO impulsa un motor hidráulico, compárelo con la Guía de combinación de bomba hidráulica y motor . Un motor puede tener el tamaño correcto y aun así funcionar lentamente si el flujo de la bomba disminuye con la velocidad del motor o la presión de retorno aumenta a través de acopladores y válvulas.
Camiones de servicio y unidades de energía móviles
El equipo de servicio puede estar inactivo durante períodos prolongados y luego operar una grúa, un cabrestante, un cilindro o un circuito de herramientas. Es posible que la velocidad de ralentí del motor no proporcione las rpm de la bomba asumidas en el cálculo del catálogo. Si el operador debe aumentar la velocidad del motor para obtener un flujo útil, confirme los controles de ruido, calor, velocidad de la TDF y seguridad del vehículo en ese punto de operación.
Múltiples funciones requieren una revisión de secuencia. Es posible que una grúa y un estabilizador no necesiten un flujo completo simultáneamente, mientras que un ventilador más frío o un motor hidráulico pueden funcionar continuamente en segundo plano. Agregue solo los flujos que realmente se superpongan, pero no ignore el flujo prioritario reservado para la dirección o los controles.
¿Quién no debería comprar todavía una bomba de engranajes con toma de fuerza directa de 540 RPM?
No realice el pedido únicamente desde una etiqueta de flujo si se desconoce la velocidad real de la bomba. Un vehículo con una relación de TDF no documentada, embrague patinando, velocidad de motor variable o caja de cambios adicional no puede dimensionarse de manera responsable a partir de '540 rpm' escrito en un correo electrónico.
La compra de transmisión directa debe detenerse cuando la clasificación de torsión continua de la PTO cae por debajo de la demanda. Nuestro ejemplo aterriza cerca de 334 lb-ft a 540 rpm y 2500 psi antes de que se agregue incertidumbre adicional. El hecho de que la bomba se deslice sobre la ranura no mejora esa clasificación.
Un segundo punto de espera es el antiguo circuito. Cuando su válvula, acopladores, manguera de succión, retorno, filtro o enfriador se seleccionaron alrededor de 12 gpm, pedir primero 20 gpm simplemente mueve el argumento aguas abajo. El archivo adjunto puede moverse; También puede calentarse más y resultar difícil de medir.
El desplazamiento fijo también es un mal punto de partida para algunos requisitos de control. Si la velocidad del actuador debe permanecer constante mientras las rpm del motor varían, o si la máquina pasa largos períodos en espera y necesita un comportamiento de detección de carga, el circuito circundante debe proporcionar ese control. De lo contrario, una bomba variable u otra arquitectura pertenece al debate.
Errores comunes de compra e instalación
Error 1: tratar 540 RPM como velocidad de la bomba
La toma de fuerza puede tener una relación y es posible que el motor no mantenga su velocidad nominal bajo carga. Confirme la velocidad en el eje de la bomba, incluida cualquier relación de caja de cambios o correa.
Error 2: elegir entre GPM sin calcular el desplazamiento
El mismo objetivo de 20 gpm equivale a aproximadamente 156 cm³/rev a 540 rpm, pero 84 cm³/rev a 1000 rpm según el supuesto de eficiencia indicado. Esa diferencia también aparece en el eje: una velocidad más baja significa más par para la misma potencia.
Error 3: Comparar solo la presión máxima
La presión máxima no determina el flujo, la capacidad de torsión, el servicio térmico, la carga del eje ni la velocidad aceptable. Seleccione de la gama operativa completa.
Error 4: invertir la bomba
En el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj se necesita una dirección de visión definida. Confirme la salida de la PTO y la convención del extremo del eje de la bomba antes del primer arranque.
Error 5: reutilizar una manguera de succión de tamaño insuficiente
Un desplazamiento mayor atrae más petróleo por revolución. Una manguera larga, pequeña, blanda o internamente dañada puede dejar sin agua a la nueva bomba incluso cuando encaja en el puerto.
Error 6: aumentar la presión de alivio para recuperar la velocidad
La presión de alivio no crea flujo de bomba. Si el implemento es lento debido a un desplazamiento insuficiente, bajas revoluciones, fugas internas o restricción, aumentar el ajuste añade estrés y calor.
Error 7: Ignorar la PTO y el par de acoplamiento
El eje puede encajar mientras que el par nominal no. Verifique las capacidades continuas e intermitentes para la PTO, el acoplamiento, el adaptador y el eje de la bomba exactos.
Error 8: probar solo sin carga
Una bomba puede girar silenciosamente con una válvula descargada y fallar cuando la presión alcanza los 2500 psi. Repita la prueba a temperatura normal del aceite, flujo esperado y carga realista.
Error 9: instalar una bomba más grande en aceite sucio
Los residuos de la bomba anterior pueden permanecer en el depósito, las mangueras, la válvula, el enfriador y el filtro. El La guía de control de contaminación hidráulica es relevante antes de que el reemplazo entre en la misma ruta de aceite.
Error 10: Comprar la bomba antes de revisar el implemento
Un cilindro de arrastre, un motor desgastado, un acoplador bloqueado, un centro de válvula incorrecto o un retorno de tamaño insuficiente pueden generar una queja en la bomba. Lea la ruta de falla completa antes de realizar la primera compra de la bomba.
Una solicitud de cotización que ayuda
'Cotizar una bomba PTO de 20 gpm y 540 rpm' deja sin resolver las opciones más importantes.
Una solicitud útil se acerca más a esto:
Transportador montado en tractor. La etiqueta de la TDF dice 540 rpm; El dibujo adjunto muestra la rotación en el sentido de las agujas del reloj vista desde el extremo de salida. Verifique esa vista con la bomba. El motor necesita alrededor de 20 gpm en la válvula. Registramos 2100 psi en material normal y 2500 psi brevemente cuando se cargó la correa. El ciclo típico es de 12 minutos en marcha, 3 minutos en parada, durante un máximo de cuatro horas. Manguera de succión: 1-1/4 pulgadas de diámetro interior, 1,2 m, dos codos. El aceite ISO VG 46 alcanzó los 72°C. Las fotos incluyen la ranura, la cara de montaje, la salida del tanque, los puertos, el acoplamiento y la placa de identificación antigua.
Esa información permite al proveedor cuestionar la suposición inicial. La respuesta correcta puede ser un desplazamiento específico de la bomba de engranajes, una relación de toma de fuerza diferente, un acoplamiento más fuerte, una línea de entrada más grande, un cambio de objetivo de flujo o una arquitectura de bomba diferente.
Antes de cotizar enviar:
función de máquina e implemento;
Marca, modelo, relación de salida, dirección, par continuo y par intermitente de la TDF;
rpm del motor y rpm medidas de la bomba durante el trabajo;
flujo requerido, presión de trabajo, presión máxima y ciclo de trabajo;
modelo de bomba existente, desplazamiento, rotación, eje, brida y detalles del puerto;
diámetro interior de la manguera de succión, longitud, salida del tanque, filtros, válvulas y viscosidad del aceite;
tamaños de línea de presión, válvula, acoplador, filtro, enfriador y línea de retorno;
volumen del yacimiento, temperatura del aceite, temperatura ambiente e historial de contaminación;
fotos y un video corto del síntoma bajo carga donde sea seguro.
Preguntas frecuentes
¿Cómo dimensiono una bomba hidráulica de PTO?
Anote el flujo real del actuador y la presión cargada, luego encuentre la velocidad en el eje de la bomba. Utilice esos números para evaluar el desplazamiento, la potencia y el par. Sólo después de ese cálculo se deben verificar los límites exactos de la TDF y la bomba: velocidad, rotación, montaje, condición de entrada, servicio, temperatura del aceite y presión.
¿Qué desplazamiento se necesita para una bomba de 20 gpm a 540 rpm?
Usando una eficiencia volumétrica del 90 por ciento para una primera pasada se obtienen 9,51 in⊃3;/rev, aproximadamente 156 cm³/rev. Esta es una advertencia sobre el rango de tallas más que una elección de modelo. Puede conducir a un marco más grande, un objetivo de flujo revisado o una velocidad de bomba más alta aprobada una vez que se conoce el par de la PTO.
¿Cuántos caballos de fuerza requieren 20 gpm a 2500 psi?
En teoría, el aceite produce unos 29,2 CV. Con una eficiencia total del 85 por ciento utilizada para el cribado, el lado motriz aumenta a aproximadamente 34,3 hp. Un arranque en frío o un pico de presión pueden exigir más, por lo que el margen final proviene de los datos de la PTO y de la bomba en lugar de este único punto.
¿Cuánta torsión de la PTO se necesita para 20 gpm a 2500 psi y 540 rpm?
A 540 rpm, la entrada de 34,3 hp equivale a cerca de 334 lb-pie. La misma potencia a 1.000 rpm es de aproximadamente 180 lb-pie. Estas cifras son útiles porque pueden descalificar anticipadamente un PTO ligero; Las calificaciones continuas e intermitentes del fabricante toman la decisión final.
¿Es mejor una bomba PTO de 1000 rpm que una bomba PTO de 540 rpm?
Depende de lo que ya esté limitando la instalación. A 1000 rpm, la bomba puede ser más pequeña y el par del eje es menor, pero la entrada tiene menos tiempo para llenar cada revolución y la velocidad nominal es importante. Directo a 540 rpm es mecánicamente más sencillo; su inconveniente es el gran desplazamiento y par necesarios para un flujo elevado.
¿Puedo utilizar una bomba de engranajes hidráulica directamente en la toma de fuerza de un tractor?
A veces, pero la conexión es sólo la primera comprobación. La rotación y los puertos deben coincidir, la PTO debe soportar el torque y la bomba necesita velocidad, presión, entrada, soporte y protección adecuados. Un adaptador, una caja de cambios, un acoplamiento o un soporte de rodamiento externo pueden ser parte de la instalación correcta.
¿Aumentar el ajuste de la válvula de alivio aumenta el flujo de la bomba?
No. El flujo teórico de una bomba de desplazamiento fijo sigue principalmente el desplazamiento y la velocidad. Una configuración de alivio más alta puede permitir una mayor presión de carga, pero no corrige las bajas revoluciones, las fugas de la bomba desgastada, la falta de entrada o la restricción aguas abajo y puede agregar calor o tensión mecánica.
¿Por qué se calienta una bomba hidráulica de PTO?
El calor a menudo aparece donde se pierde el exceso de potencia: alivio de cruce de aceite, 20 gpm exprimidos a través de una válvula pequeña, un acoplador apretado o alta presión de retorno. La escasez de flujo de entrada y aireación añaden su propio calor y ruido. Registre la temperatura del aceite y la caída de presión en la condición de carga antes de elegir otro enfriador.
¿Puede la misma bomba PTO hacer funcionar un cilindro y un motor hidráulico?
Posiblemente, pero se debe verificar la disposición de las válvulas, la prioridad del flujo, las necesidades de presión, las rutas de retorno, el drenaje de la caja del motor, el volumen del cilindro y el funcionamiento simultáneo. Un cilindro puede necesitar un flujo corto de alta presión, mientras que un motor puede necesitar un flujo estable continuo y una presión de retorno baja.
¿Qué rotación de bomba debo pedir?
Haga coincidir la rotación requerida de la bomba con la salida de la TDF utilizando la convención de visualización especificada por ambos fabricantes. Envíe fotografías y dibujos que muestren la vista del extremo del eje, las posiciones de los puertos y las flechas de rotación. No confíe en 'en el sentido de las agujas del reloj' sin una dirección de referencia.
¿Una bomba PTO más grande es siempre más rápida?
Su entrega teórica es mayor a la misma velocidad. El accesorio gana velocidad sólo cuando la toma de fuerza puede girarlo bajo presión y todo el recorrido del aceite acepta el flujo añadido. Una válvula restrictiva o un retorno pueden dejar al operador con más calor en lugar de más trabajo.
¿Qué información debo enviar para una cotización de bomba hidráulica PTO?
Un paquete útil incluye la etiqueta y el dibujo de la PTO, la relación, la vista de rotación, las clasificaciones de torque, las rpm medidas de la bomba, la función del implemento, la presión cargada, el flujo objetivo y el ciclo de funcionamiento/reposo. Agregue el código antiguo de la bomba, las medidas del eje y la brida, las fotografías de puertos y mangueras, los detalles de succión y retorno, el tamaño del depósito, el grado del aceite, la temperatura y la queja original.
Conclusión final
Una bomba hidráulica de PTO no se selecciona mediante una etiqueta de velocidad, un objetivo de flujo o una ranura. La pregunta útil es si la toma de fuerza, la bomba, la entrada, el circuito de control, el actuador, la ruta de retorno, el depósito y el sistema de enfriamiento pueden realizar el trabajo requerido como una sola instalación.
El cálculo deja una advertencia útil. Con una eficiencia volumétrica del 90 por ciento utilizada para el cribado, 20 gpm necesitan aproximadamente 156 cm³/rev a 540 rpm y 84 cm³/rev a 1000 rpm. Agregue 2500 psi y una suposición de eficiencia general del 85 por ciento: la entrada aumenta a aproximadamente 34,3 hp, o 334 lb-pie a 540 rpm. Esas cifras no son un punto operativo prometido. Son suficientes para detectar una combinación inverosímil de bomba y toma de fuerza antes de gastar dinero.
Para que BLINCE revise la bomba, envíe el dibujo y la clasificación de la TDF, la velocidad medida de la bomba, la vista de rotación, el flujo y la presión cargados, el ciclo de funcionamiento/reposo, las medidas del eje y la brida, los tamaños de las líneas, los detalles del depósito, la temperatura del aceite y fotografías claras de la instalación. El resultado útil puede ser un pedido de bomba de engranajes. En cambio, puede ser un cambio de relación, una línea de succión más grande o una solicitud de una medición faltante antes de cotizar cualquier modelo.
Este artículo es una guía de ingeniería general. La selección final de componentes debe basarse en los dibujos de la máquina, los datos hidráulicos medidos, las condiciones de trabajo, los requisitos de seguridad y la confirmación de un ingeniero o proveedor hidráulico calificado.
Equipo Hidráulico Blince
Blince Hydraulic es una empresa líder en la industria dedicada a la fabricación de energía hidráulica con ingeniería de precisión y soluciones hidráulicas personalizadas. Respaldado por décadas de profunda experiencia en el campo de maquinaria industrial y miles de implementaciones globales exitosas, nuestro equipo de ingeniería se enfoca completamente en la fabricación de componentes hidráulicos de alto rendimiento, incluidos motores orbitales especializados, motor de accionamiento de desplazamiento de alta presión , y válvulas de control direccional robustas . Nuestra infraestructura de producción utiliza sistemas de mecanizado CNC multieje de última generación y cuenta con la certificación ISO 9001 para garantizar una precisión volumétrica repetible en cada ejecución de fabricación.
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