A tomada de força de um trator pode girar uma bomba hidráulica e ainda assim ser uma péssima opção para o trabalho.
O primeiro teste muitas vezes parece encorajador. O eixo gira na velocidade nominal esperada, a bomba envia óleo para a válvula e o cilindro se move sem carga. O problema começa quando o implemento chega ao campo. Um transportador fica lento em materiais pesados. Um divisor de log leva o dobro do tempo esperado. O óleo esquenta depois de vinte minutos. O acoplamento balança sempre que a válvula de alívio abre. Alguém então encomenda uma bomba maior porque a máquina “precisa de mais vazão”.
Essa decisão pode aumentar os custos sem corrigir a incompatibilidade. Um deslocamento maior pode aumentar o fluxo teórico na mesma velocidade da PTO, mas também aumenta o torque exigido da PTO. Se a mangueira de sucção, a válvula, os acopladores, a linha de retorno, o reservatório e o resfriador foram dimensionados para o fluxo antigo, o óleo extra pode se transformar em queda de pressão e calor, em vez de velocidade útil do atuador.
É por isso que a seleção da bomba hidráulica da tomada de força deve começar com o ciclo de trabalho, e não com o diâmetro do eixo ou com um fluxo alvo impresso em um anúncio. O comprador precisa conectar cinco quantidades: velocidade real da bomba, deslocamento por revolução, vazão necessária, pressão de trabalho e torque de entrada. Rotação, montagem, condições de entrada, picos de pressão e ciclo de trabalho decidem se o cálculo preliminar pode sobreviver na máquina.
Os números abaixo seguem a mesma ordem usada em uma revisão prática de bombas: primeiro o implemento, depois a velocidade da bomba, vazão de óleo, pressão e torque da tomada de força. Um trabalho de 20 gpm é executado a 540 e 1.000 rpm porque é fácil subestimar a diferença quando duas bombas compartilham uma face de montagem semelhante. A última parte do guia mostra o que o BLINCE precisaria antes de verificar um Bomba de engrenagem hidráulica da série HGP , uma configuração AZPW, uma bomba SGP ou outra família contra a máquina.
A resposta curta
Uma bomba hidráulica da PTO deve ser selecionada a partir do fluxo e pressão do atuador necessários na velocidade real do eixo da bomba , e não apenas da velocidade da PTO. Para uma bomba de deslocamento fixo, o fluxo teórico é o deslocamento multiplicado por rpm. A entrega real é menor porque a eficiência volumétrica está abaixo de 100%. A potência hidráulica é o fluxo multiplicado pela pressão, enquanto a tomada de força e o acoplamento devem fornecer o torque de entrada correspondente após as perdas de eficiência serem incluídas.
Coloque 20 gpm no cálculo de deslocamento a 540 rpm e o resultado é surpreendentemente grande: cerca de 9,51 pol⊃3;/rev, ou 156 cm³/rev, quando 90 por cento de eficiência volumétrica é usada para triagem. Opere a bomba a 1.000 rpm e o número cai para aproximadamente 5,13 pol⊃3;/rev, ou 84 cm³/rev. Esse número menor é útil, mas acarreta uma verificação de entrada mais difícil e uma necessidade firme de verificar a velocidade permitida. Neste ponto ainda não existe nenhuma bomba selecionada; rotação, eixo, montagem, limites de pressão, layout de sucção e serviço permanecem abertos.
Ainda falta um número antes que o pedido de 20 gpm esteja pronto para cotação: o fornecedor precisa da velocidade no eixo da bomba e do torque da tomada de força disponível na pressão de trabalho. Sem ambos, o objetivo do fluxo é apenas uma lista de desejos.
Por que confiar neste guia
A BLINCE fornece bombas hidráulicas juntamente com motores, válvulas, cilindros, mangueiras, conexões, resfriadores, medidores e componentes de sistema relacionados. Essa gama de produtos é importante aqui porque as reclamações da bomba de tomada de força frequentemente começam fora da bomba. Uma entrada restritiva pode tornar uma boa bomba barulhenta. Uma pequena válvula direcional pode desperdiçar o fornecimento extra. Uma alta pressão de retorno pode desacelerar o motor. Um acoplamento fraco pode falhar antes que o limite de pressão seja atingido.
As equações usadas abaixo seguem as relações publicadas entre bombas hidráulicas. A Danfoss apresenta equações de vazão, torque e potência para bombas de engrenagens em seu Informações técnicas da bomba de engrenagens de alumínio Lumi . Parker Chelsea's Compreender os sistemas de tomada de força conecta de forma semelhante a potência do equipamento, relação de velocidade da tomada de força, torque, rotação e serviço em um processo de seleção montado no veículo.
Estas fontes fornecem um método, não uma garantia universal do produto. As eficiências nos exemplos trabalhados são suposições declaradas. O deslocamento final, a velocidade máxima, a pressão, a carga do eixo, a viscosidade do óleo, a temperatura e os limites de montagem devem vir dos dados selecionados da bomba e da tomada de força.
Comece com o implemento, não com a etiqueta da tomada de força
Comece com o que o operador vê. Um caminhão basculante pode querer um fluxo alto por menos de um minuto, enquanto um transportador ou distribuidor de fertilizante pode manter o motor girando durante a maior parte do turno. Um divisor de toras tem uma abordagem rápida seguida por um evento curto de alta força. Observe quanto tempo a entrega completa é realmente necessária e preste atenção à perda de velocidade do motor quando a carga for ligada. Essas observações são mais úteis do que chamar cada anexo de 'intermitente'.
As informações necessárias mudam com o atuador. Um cilindro precisa de volume de óleo suficiente para completar seu curso no tempo desejado. Um motor hidráulico precisa de fluxo suficiente para velocidade e diferencial de pressão suficiente para torque. Um circuito de direção ou prioridade pode reservar parte da saída da bomba antes que o implemento receba qualquer óleo. Funções simultâneas requerem outra verificação porque adicionar cada vazão nominal pode superdimensionar a bomba, enquanto ignorar a sobreposição real pode deixar a máquina lenta.
Uma nota de serviço não precisa de linguagem refinada. Precisa da sequência de eventos:
Tomada de força do trator marcada 540 rpm. O motor do cortador precisa de cerca de 20 gpm. Funciona a 2.100 psi e atinge 2.500 psi em materiais pesados. Corremos 12 minutos, paramos 3 minutos e repetimos. A bomba antiga é vista no sentido horário no eixo. A mangueira de sucção mede 1-1/4 polegada de diâmetro interno e cerca de 1,2 m de comprimento. O óleo do tanque estava a 72°C após quarenta minutos.
Essa nota fornece ao fornecedor um histórico de carga, vazão, pressão, serviço, rotação, caminho de entrada e temperatura. 'Citar uma bomba PTO de 540 rpm' não.
O que o PTO muda
Uma tomada de força transfere potência mecânica de um motor ou transmissão para equipamento auxiliar. A placa de identificação da PTO ou a literatura do veículo podem indicar uma velocidade nominal de saída, uma relação de velocidade, uma capacidade de torque intermitente ou contínua e uma rotação de saída. A bomba só experimenta o que atinge seu próprio eixo após qualquer caixa de engrenagens, adaptador, embreagem, acoplamento ou acionamento por correia.
A velocidade do motor é apenas o primeiro número no trem de força. Com uma relação de PTO declarada de 0,8:1, por exemplo, uma entrada de transmissão de 1.500 rpm dá 1.200 rpm na PTO de acordo com a convenção desse fabricante. Adicione uma caixa elevadora e a bomba verá outra proporção. Vale a pena medir isso sob carga; também evita uma discussão surpreendentemente comum sobre qual lado da proporção o fabricante colocou em primeiro lugar.
A rotação merece a mesma disciplina. 'Sentido horário' estará incompleto a menos que a direção de visualização seja indicada. Uma bomba pode ser descrita a partir da extremidade do eixo, enquanto um desenho da TDF pode mostrar a rotação de saída a partir da parte traseira do veículo. Uma interpretação incorreta pode fazer a bomba funcionar para trás, impedir o enchimento normal da entrada, danificar a vedação do eixo ou enviar pressão para uma porta pretendida como entrada.
O O guia de alinhamento do acoplamento da bomba hidráulica é relevante quando um adaptador ou acoplamento separado conecta a tomada de força à bomba. Uma estria compatível não prova que os eixos estejam alinhados, que o comprimento de engate seja suficiente ou que as portas da bomba estejam livres de tensão na tubulação.
O fluxo começa com o deslocamento e a velocidade real da bomba
Uma bomba de deslocamento fixo move quase o mesmo volume geométrico a cada revolução. Nas unidades SI, a relação de primeira passagem é:
O termo de eficiência é onde o cálculo preciso encontra uma bomba real. Óleo quente, alta pressão, desgaste e design da bomba o movem. Use uma curva de folha de dados quando existir. Caso contrário, rotule a eficiência assumida nas notas e use o resultado apenas para encontrar a faixa de tamanho correta.
Exemplo resolvido: uma tomada de força de 540 RPM pode produzir 20 GPM?
Suponha que um anexo precise de um fluxo real estimado de 20 US gpm. A tomada de força aciona a bomba diretamente a 540 rpm. Apenas para triagem preliminar, assuma uma eficiência volumétrica de 90%.
O deslocamento necessário é:
deslocamento = 20 × 231 / (540 × 0,90)
deslocamento = 9,51 pol⊃3;/rev
Convertendo para métrica:
9,51 pol⊃3;/rev × 16,387 = aproximadamente 156 cm³/rev
O resultado de 156 cm³/rev deve interromper a cotação por um momento. Está além da faixa de deslocamento de muitas estruturas compactas de bombas de engrenagem em alumínio e aponta para uma alta demanda de torque da tomada de força. Verifique novamente o acessório primeiro: 20 gpm foram calculados a partir do deslocamento do motor ou do tempo do cilindro, ou foram copiados de uma etiqueta antiga da bomba? Se o fluxo for real, a próxima discussão será uma relação de velocidade aprovada, uma estrutura de bomba diferente e o limite de torque da tomada de força.
A calculadora muda visivelmente quando a velocidade da bomba é de 1.000 rpm:
deslocamento = 20 × 231 / (1000 × 0,90)
deslocamento = 5,13 pol⊃3;/rev = aproximadamente 84 cm³/rev
A velocidade mais alta da bomba reduz o deslocamento necessário em cerca de 46%. Não reduz a potência hidráulica necessária com a mesma vazão e pressão. Ele muda a forma como essa potência aparece como torque e velocidade do eixo.
Condição preliminar
Acionamento direto de 540 rpm
Acionamento de 1.000 rpm
Implicação de compra
Fluxo real desejado
20 g/min
20 g/min
Mesma meta de velocidade do atuador
Eficiência volumétrica assumida
90%
90%
Confirme com dados exatos da bomba
Deslocamento calculado
9,51 pol⊃3;/rev / 156 cm³/rev
5,13 pol⊃3;/rev / 84 cm³/rev
Maior velocidade permite menor deslocamento
Potência hidráulica a 2.500 psi
29,2 cv
29,2 cv
Potência hidráulica ajustada de pressão e fluxo
Potência de entrada estimada com eficiência geral de 85%
34,3 cv
34,3 cv
Drive deve cobrir perdas
Torque de entrada estimado
334 lb-pés
180 lb-pés
Velocidade mais baixa requer mais torque do eixo
Risco principal
A estrutura da bomba e o torque da PTO podem ser muito pequenos
Falta de entrada ou excesso de velocidade da bomba
Confirme os limites hidráulicos e de acionamento
A coluna da direita é onde a decisão pertence. Operar a 1.000 rpm reduz o deslocamento e o torque do eixo, desde que a bomba selecionada esteja classificada para essa velocidade e a entrada possa mantê-la cheia. Ficar a 540 rpm evita um arranjo de mudança de velocidade, mas o preço dessa simplicidade pode ser uma bomba muito maior e uma tomada de força que não consegue suportar o torque. Nenhum dos lados da mesa é uma aprovação.
A pressão determina a demanda de potência e torque
O fluxo responde à rapidez com que o volume de óleo se move. A pressão se desenvolve quando esse fluxo encontra a carga e a resistência do circuito. A seleção da PTO, portanto, precisa da esperada pressão de trabalho e não apenas da classificação máxima da bomba.
Agora coloque pressão de carga no mesmo trabalho. Nas unidades habituais dos EUA, a energia hidráulica é filtrada com:
Para 20 gpm a uma pressão de carga de 2.500 psi, a calculadora fornece:
potência hidráulica = 20 × 2500/1714 = 29,2 cv
Permitir, neste exemplo, 85 por cento de eficiência geral move o insumo necessário para cima:
potência de entrada = 29,2 / 0,85 = 34,3 cv
A tomada de força sente essa entrada como torque. A conversão usual é:
torque (lb-ft) = potência × 5252 / rpm
A 540rpm:
torque = 34,3 × 5252/540 = aproximadamente 334 lb-pés
A 1.000 rpm:
torque = 34,3 × 5252/1000 = aproximadamente 180 lb-pés
Trinta e quatro cavalos de potência a 540 rpm não é uma carga leve para o eixo. O resultado de 334 lb-ft ainda exclui comportamento desconhecido de partida, arrasto de óleo frio, picos de pressão e perdas que não foram incluídas na suposição de 85%. Use-o para rejeitar antecipadamente uma PTO subdimensionada e, em seguida, conclua a verificação com as classificações contínuas e intermitentes para o hardware real.
Um exemplo de triagem de métricas
Para efeito de comparação, considere um trabalho métrico menor: 40 L/min a 160 bar, com a bomba funcionando a 1.000 rpm. Uma eficiência total de 85% é usada apenas para esta estimativa.
torque = 12,55 × 9550/1000 = aproximadamente 120 N·m
O resultado são cerca de 12,55 kW no eixo e 120 N·m a 1.000 rpm. Se os mesmos 40 L/min fossem usados a apenas 40 bar, a demanda do eixo seria muito menor, mesmo que o deslocamento da bomba não tivesse mudado. É por isso que uma linha de fluxo em uma cotação precisa de uma linha de pressão de trabalho ao lado dela.
O ciclo de trabalho altera a seleção aceitável
Uma bomba basculante que opera por 25 segundos, descansa enquanto o corpo descarrega e retorna por mais 20 segundos tem um trabalho térmico e mecânico diferente de um transportador de alimentação que funciona por duas horas. Ambos podem precisar de 20 gpm em algum momento, mas a rejeição média de calor, a carga do rolamento da tomada de força, a temperatura da bomba, a rotação do reservatório e os requisitos do refrigerador não são os mesmos.
O guia de seleção de tomada de força da Parker Chelsea trata a operação com duração superior a cinco minutos a cada quinze como tarefa contínua para o processo desse guia. Outros fabricantes podem definir o serviço de forma diferente, portanto utilize a documentação exata da tomada de força e da bomba. O hábito importante é registrar o ciclo em vez de chamar cada aplicação de 'intermitente'. Doze minutos ligados e três minutos desligados não é um ciclo curto de dicas.
O serviço de pressão também é importante. Um circuito que atinge 2.500 psi por um segundo no final do curso do cilindro não é equivalente a um motor hidráulico que funciona a 2.500 psi por dez minutos. A pressão máxima pode detectar a sobrevivência. A pressão e a velocidade contínuas determinam o calor, o desgaste e uma vida útil realista.
Rotação, função da porta e detalhes do eixo
As bombas de engrenagens dependem da orientação correta de entrada e saída. A porta grande geralmente é a entrada, mas “frequentemente” não é uma especificação. Algumas configurações utilizam diferentes posições de porta, arranjos reversíveis ou tampas específicas do modelo. Confirme a seta de rotação, a direção de visualização da extremidade do eixo, a porta de entrada, a porta de pressão e se a bomba pode ser reconfigurada por um procedimento aprovado.
O A página da bomba de engrenagem hidráulica da série BLINCE AZPW lista opções de rotação para a esquerda e para a direita e vários arranjos de entrada/saída. Isso o torna relevante para o empacotamento da TDF, mas o deslocamento exato, a velocidade permitida, o eixo, o flange e as condições de pressão ainda precisam dos dados do modelo solicitado.
A compatibilidade do eixo vai além da contagem de splines ou da largura da chaveta. Verifique o diâmetro do eixo, o padrão da estria, o tamanho da chaveta, o comprimento de engate utilizável, a posição do ressalto, a carga radial e axial permitida e a retenção do acoplamento. Uma polia suspensa pesada não deve ser colocada no eixo da bomba, a menos que a bomba seja projetada para essa carga ou que um suporte de rolamento externo a suporte.
A montagem faz parte da vida útil da bomba
Uma bomba montada na tomada de força pode ser aparafusada diretamente a um adaptador ou pendurada em uma conexão de eixo com um suporte. Qualquer arranjo deve evitar que a massa da bomba e as forças da mangueira dobrem a saída da PTO. Uma longa mangueira de pressão cheia de óleo pode puxar a bomba enquanto o veículo vibra. Uma mangueira de sucção sob tensão pode distorcer uma carcaça de alumínio ou desviar a bomba do alinhamento.
Quando for utilizado um acoplamento separado, o alinhamento deverá ser verificado após a instalação dos tubos e suportes. O eixo da bomba não é uma ferramenta para unir duas faces de montagem. Se for necessário forçar a colocação de tubagens rígidas, corrija o percurso da tubagem antes de apertar a bomba.
O suporte anti-rotação não é um bom local para improvisação. Uma corrente que pode balançar no eixo, uma cinta fina que flexiona a cada ciclo de pressão ou um suporte no corpo da bomba podem criar uma segunda falha. Siga os detalhes de suporte da tomada de força ou do fabricante da bomba, proteja as peças rotativas e deixe acesso suficiente para ver um fixador solto ou vazamento de óleo novo.
A entrada pode rejeitar uma bomba correta
Uma bomba de reposição que questionaríamos imediatamente é uma unidade de 20 gpm alimentada pelo antigo layout de sucção de 12 gpm. Cada revolução agora pede mais óleo ao tanque, mas a mangueira, a tela, a válvula, os cotovelos e a saída do tanque não mudaram. Adicione óleo frio ou um pequeno vazamento de ar em uma conexão e a nova bomba poderá começar a reclamar antes que a pressão atinja o implemento.
A etiqueta da mangueira de pressão diz pouco sobre o suporte de vácuo. O tubo interno pode puxar para dentro mesmo que a mangueira tenha uma alta taxa de ruptura na outra direção. A construção da sucção, o diâmetro interno, o comprimento e o layout da curvatura merecem sua própria verificação; o O guia de seleção de tubulação hidráulica e mangueira separa essas tarefas do serviço de pressão e retorno.
Ouça antes que o óleo aqueça. Um gemido que desaparece após cinco minutos, espuma no tanque ou uma parede de mangueira que entra é uma evidência útil. O mesmo acontece com uma máquina que ganha velocidade à medida que a viscosidade cai. Essas pistas colocam o caminho de sucção à frente da válvula de alívio na lista de inspeção.
Os lados de pressão e retorno devem transportar o novo fluxo
Suponha que a bomba maior realmente forneça os 20 gpm planejados. A válvula direcional, os acopladores rápidos, os filtros, o resfriador, as portas do motor, as portas do cilindro e a linha de retorno devem passar por esse fluxo na temperatura real do óleo. Um componente pode ter a rosca correta e ainda ter uma passagem interna menor.
Uma restrição pode consumir parte da atualização da bomba sem parar a máquina. Meça uma queda medida de 100 psi em uma válvula, acoplador ou mangueira enquanto 20 gpm estão passando. A potência hidráulica perdida é aproximadamente:
perda = 20 × 100/1714 = 1,17 hp , ou cerca de 0,87 kW.
Essa perda pode não parecer dramática em um medidor de saída de bomba, especialmente se o medidor estiver a montante. Comparar a pressão antes e depois da suspeita de restrição sob a mesma carga é mais útil. O O guia de posicionamento do manômetro mostra por que um número de pressão local não pode descrever o caminho completo do fluxo.
A pressão de retorno também afeta os motores hidráulicos. O torque útil do motor depende da diferença de pressão entre a entrada e a saída. Uma alta pressão de retorno pode reduzir esse diferencial mesmo quando o medidor de entrada da bomba parece saudável. Se a bomba da tomada de força aciona um acessório de motor, leia conjuntamente as condições de vazão da bomba, perda de válvula, entrada do motor, saída do motor e drenagem da caixa.
Qual família de bombas de engrenagem BLINCE deve ser considerada?
A família de produtos vem depois do cálculo operacional. BLINCE lista diversas linhas de bombas de engrenagem, incluindo configurações HGP, AZPW e SGP. Eles devem ser tratados como famílias candidatas e não como caixas intercambiáveis.
BLINCE publica 250 bar como pressão máxima de trabalho na página da série HGP e nomeia direção de empilhadeiras e estações hidráulicas de máquinas-ferramenta como aplicações. Essas entradas descrevem parte do envelope, não uma aprovação da tomada de força do trator. O código de pedido ainda precisa produzir o deslocamento, eixo, flange, rotação, faixa de velocidade e disposição de portas corretos para a tarefa.
O A bomba de engrenagem hidráulica SGP pode ser relevante quando um arranjo compacto de bomba de engrenagem for adequado à máquina. A família AZPW pode ser útil onde a rotação e a configuração da porta são centrais. Para um deslocamento muito grande em baixa velocidade do eixo, uma estrutura, relação ou tipo de bomba diferente pode ser mais prático do que forçar uma bomba de engrenagem compacta para atender ao fluxo calculado.
Pergunta de seleção
Bomba de engrenagem de acionamento direto menor
Bomba de engrenagens maior de baixa velocidade
Acionamento de maior velocidade com menor deslocamento
Embalagem
Geralmente compacto
Carcaça maior e acionamento mais pesado
Adiciona requisitos de relação ou velocidade da tomada de força
Torque do eixo
Reduza apenas se a demanda de energia for menor
Alto em baixa rotação
Menor torque em rpm mais altas para a mesma potência
Demanda de entrada
Mais fácil com fluxo menor
Grande volume por revolução
Maior velocidade e sensibilidade à cavitação
Custo e complexidade
Muitas vezes mais simples
Pode exigir tomada de força e suporte mais fortes
Proporção de hardware e alinhamento adicionam trabalho
Melhor ajuste
Fluxo moderado dentro dos limites publicados
Aplicação de baixa velocidade com capacidade de torque verificada
Quando a velocidade da bomba e o projeto de entrada aprovados permitirem
Quem deve evitá-lo
Compradores que precisam de fluxo além do quadro
Máquinas com tomadas de força leves ou suportes fracos
Sistemas sem relação de velocidade verificada ou sucção adequada
A tabela é um auxílio à decisão, não uma classificação. Uma bomba menor não é automaticamente mais segura se funcionar acima do seu limite de velocidade ou pressão. Uma bomba grande não é automaticamente mais forte se a tomada de força não conseguir suportar o seu torque. Uma unidade de aumento de velocidade não é uma atualização se a entrada e os rolamentos não puderem suportar rpm mais altas.
Verificações Específicas do Equipamento
Tratores e Implementos Agrícolas
Um implemento agrícola pode passar seis meses estacionado e depois trabalhar um longo dia cercado de poeira, fertilizantes, chuva e vibração. Inspecione o respiro e as extremidades da mangueira antes de usar os números da bomba da última temporada. Durante a passagem propriamente dita, verifique se o trator mantém 540 ou 1.000 rpm e se o implemento espera alimentação de centro aberto ou de centro fechado; ambos os pontos podem mudar a conclusão.
Um motor de pulverizador ou espalhador pode precisar de velocidade constante em vez do fluxo mais alto possível. Se a rotação do motor mudar, uma bomba PTO de cilindrada fixa altera a entrega junto com ela. Um controle de fluxo pode limitar o excesso de velocidade, mas estrangular um grande excedente cria calor. Selecionar mais próximo do ponto operacional real geralmente é mais eficiente do que superdimensionar a bomba e desperdiçar a diferença.
Reboques basculantes e corpos basculantes
Essas aplicações geralmente apresentam ciclos curtos e alta força no cilindro. A bomba poderá atingir a pressão de alívio perto do final do percurso se o operador mantiver o controle. Registre o volume necessário do cilindro e o tempo de elevação aceitável antes de escolher o deslocamento. Uma bomba de 20 gpm é desnecessária se o cilindro e a estrutura precisarem apenas de 10 gpm para atingir um tempo de ciclo seguro.
Verifique a redução do fluxo separadamente. O retorno assistido por gravidade pode exceder o fluxo da bomba, portanto, a mangueira de retorno, a válvula e a conexão do tanque podem precisar passar mais óleo do que a bomba fornece durante a elevação. Uma bomba maior não resolve um caminho de descida subdimensionado.
Divisores de toras, brocas e transportadores
Um divisor de toras alterna entre movimento rápido e alta força. Um sem-fim ou transportador pode funcionar continuamente com mudança de torque. Estas funções não devem partilhar um atalho de seleção. O cálculo do divisor começa com o volume do cilindro e o tempo de curso; o acessório rotativo começa com o deslocamento do motor, rpm alvo, diferencial de pressão e serviço.
Quando uma bomba PTO aciona um motor hidráulico, compare-a com a bomba hidráulica e guia de correspondência do motor . Um motor pode ser dimensionado corretamente e ainda funcionar lentamente se o fluxo da bomba cair com a velocidade do motor ou se a pressão de retorno aumentar através de acopladores e válvulas.
Caminhões de serviço e unidades móveis de energia
O equipamento de serviço pode ficar inativo por longos períodos e então operar um guindaste, guincho, cilindro ou circuito de ferramenta. A velocidade de marcha lenta do motor pode não fornecer as rpm da bomba assumidas no cálculo do catálogo. Se o operador precisar aumentar a velocidade do motor para obter fluxo útil, confirme o ruído, o calor, a velocidade da tomada de força e os controles de segurança do veículo naquele ponto de operação.
Múltiplas funções requerem uma revisão de sequência. Um guindaste e um estabilizador podem não precisar de fluxo total simultaneamente, enquanto um ventilador do resfriador ou motor hidráulico pode funcionar continuamente em segundo plano. Adicione apenas fluxos que realmente se sobreponham, mas não ignore o fluxo prioritário reservado para direção ou controles.
Quem ainda não deve comprar uma bomba de engrenagem PTO direta de 540 RPM?
Não faça o pedido apenas com uma etiqueta de fluxo se a velocidade real da bomba for desconhecida. Um veículo com relação de tomada de força não documentada, embreagem deslizante, velocidade variável do motor ou caixa de câmbio extra não pode ser dimensionado de forma responsável a partir de '540 rpm' escrito em um e-mail.
A compra do acionamento direto deve parar quando a classificação de torque contínuo da TDF cair abaixo da demanda. Nosso exemplo chega perto de 334 lb-ft a 540 rpm e 2.500 psi antes que uma incerteza extra seja adicionada. O fato da bomba deslizar sobre a estria não melhora essa classificação.
Um segundo ponto de espera é o circuito antigo. Quando sua válvula, acopladores, mangueira de sucção, retorno, filtro ou resfriador foram selecionados em torno de 12 gpm, solicitar 20 gpm primeiro apenas move o argumento a jusante. O anexo pode mover-se; também pode ficar mais quente e difícil de medir.
O deslocamento fixo também é um ponto de partida ruim para alguns requisitos de controle. Se a velocidade do atuador precisar permanecer constante enquanto a rotação do motor varia, ou se a máquina passar longos períodos em espera e precisar de um comportamento de detecção de carga, o circuito circundante deverá fornecer esse controle. Caso contrário, uma bomba variável ou outra arquitetura pertence à discussão.
Erros comuns de compra e instalação
Erro 1: tratar 540 RPM como velocidade da bomba
A tomada de força pode ter uma relação e o motor pode não manter a sua velocidade nominal sob carga. Confirme a velocidade no eixo da bomba, incluindo qualquer caixa de engrenagens ou relação da correia.
Erro 2: escolher entre GPM sem calcular o deslocamento
A mesma meta de 20 gpm resulta em aproximadamente 156 cm³/rev a 540 rpm, mas 84 cm³/rev a 1.000 rpm sob a suposição de eficiência declarada. Essa diferença também aparece no eixo: menor velocidade significa mais torque para a mesma potência.
Erro 3: Comparar apenas a pressão máxima
A pressão máxima não determina a vazão, a capacidade de torque, a carga térmica, a carga do eixo ou a velocidade aceitável. Selecione no envelope operacional completo.
Erro 4: Inverter a bomba
O sentido horário e anti-horário precisam de uma direção de visualização definida. Confirme a saída da PTO e a convenção da extremidade do eixo da bomba antes da primeira partida.
Erro 5: Reutilizar uma mangueira de sucção subdimensionada
Um deslocamento maior puxa mais óleo por revolução. Uma mangueira longa, pequena, macia ou danificada internamente pode deixar a nova bomba sem energia, mesmo quando ela se encaixa na porta.
Erro 6: Aumentar a pressão de alívio para recuperar a velocidade
A pressão de alívio não cria fluxo da bomba. Se o implemento estiver lento devido a deslocamento insuficiente, baixa rotação, vazamento interno ou restrição, aumentar a configuração adiciona estresse e calor.
Erro 7: Ignorar a tomada de força e o torque de acoplamento
O eixo pode caber, mas a classificação de torque não. Verifique as capacidades contínuas e intermitentes da PTO, acoplamento, adaptador e eixo da bomba exatos.
Erro 8: testar apenas sem carga
Uma bomba pode girar silenciosamente com uma válvula descarregada e falhar quando a pressão atingir 2.500 psi. Repita o teste em temperatura normal do óleo, vazão esperada e carga realista.
Erro 9: Instalar uma bomba maior em óleo sujo
Os detritos da bomba anterior podem permanecer no reservatório, nas mangueiras, na válvula, no refrigerador e no filtro. O O guia de controle de contaminação hidráulica é relevante antes que a substituição entre no mesmo caminho do óleo.
Erro 10: Comprar a Bomba Antes de Verificar o Implemento
Um cilindro arrastado, um motor desgastado, um acoplador bloqueado, um centro de válvula incorreto ou um retorno subdimensionado podem causar problemas na bomba. Leia o caminho completo da falha antes de fazer a primeira compra da bomba.
Um pedido de orçamento que ajuda
“Citar uma bomba de tomada de força de 20 gpm e 540 rpm” deixa as escolhas mais importantes sem solução.
Uma solicitação útil está mais próxima disso:
Transportador montado em trator. A etiqueta da tomada de força diz 540 rpm; o desenho anexo mostra a rotação no sentido horário vista da extremidade de saída. Verifique essa visão em relação à bomba. O motor precisa de cerca de 20 gpm na válvula. Registramos 2.100 psi em material normal e 2.500 psi brevemente quando a correia foi carregada. O ciclo típico é de 12 minutos de corrida, 3 minutos parado, por até quatro horas. Mangueira de sucção: ID de 1-1/4 pol., 1,2 m, dois cotovelos. O óleo ISO VG 46 atingiu 72°C. As fotos incluem a ranhura, face de montagem, saída do tanque, portas, acoplamento e placa de identificação antiga.
Essa informação permite que um fornecedor desafie a suposição inicial. A resposta correta pode ser um deslocamento específico da bomba de engrenagem, uma relação de tomada de força diferente, um acoplamento mais forte, uma linha de entrada maior, uma mudança no alvo de fluxo ou uma arquitetura de bomba diferente.
Antes da cotação, envie:
função da máquina e do implemento;
Marca, modelo, relação de saída, direção, torque contínuo e torque intermitente da tomada de força;
rpm do motor e rpm medidas da bomba durante o trabalho;
fluxo necessário, pressão de trabalho, pressão de pico e ciclo de trabalho;
modelo de bomba existente, deslocamento, rotação, eixo, flange e detalhes da porta;
ID da mangueira de sucção, comprimento, saída do tanque, filtros, válvulas e viscosidade do óleo;
tamanhos de linha de pressão, válvula, acoplador, filtro, resfriador e linha de retorno;
volume do reservatório, temperatura do óleo, temperatura ambiente e histórico de contaminação;
fotos e um pequeno vídeo do sintoma sob carga, quando seguro.
Perguntas frequentes
Como dimensiono uma bomba hidráulica PTO?
Anote o fluxo real e a pressão de carga do atuador e, em seguida, encontre a velocidade no eixo da bomba. Use esses números para avaliar o deslocamento, a potência e o torque. Somente após esse cálculo devem ser verificados os limites exatos da tomada de força e da bomba: velocidade, rotação, montagem, condição de entrada, funcionamento, temperatura do óleo e pressão.
Qual deslocamento é necessário para uma bomba de 20 gpm a 540 rpm?
Usar 90 por cento de eficiência volumétrica para uma primeira passagem dá 9,51 pol⊃3;/rev, cerca de 156 cm³/rev. Esse é um aviso de faixa de tamanho e não uma escolha de modelo. Isso pode levar a uma estrutura maior, a uma meta de vazão revisada ou a uma velocidade de bomba mais alta aprovada, uma vez conhecido o torque da PTO.
Quanta potência são necessários 20 gpm a 2.500 psi?
O óleo recebe cerca de 29,2 cv em teoria. Com 85 por cento de eficiência geral usada para triagem, o lado da transmissão aumenta para cerca de 34,3 HP. Um arranque a frio ou um pico de pressão podem exigir mais, pelo que a margem final provém da tomada de força e dos dados da bomba e não deste ponto único.
Quanto torque de tomada de força é necessário para 20 gpm a 2.500 psi e 540 rpm?
A 540 rpm, a entrada de 34,3 cv chega a quase 334 lb-ft. A mesma potência a 1.000 rpm é de cerca de 180 lb-pés. Esses números são úteis porque podem desqualificar precocemente uma tomada de força leve; as classificações contínuas e intermitentes do fabricante dão a decisão final.
Uma bomba de tomada de força de 1.000 rpm é melhor do que uma bomba de tomada de força de 540 rpm?
Depende do que já está limitando a instalação. A 1.000 rpm a bomba pode ser menor e o torque do eixo é menor, mas a entrada tem menos tempo para preencher cada revolução e a classificação de velocidade é importante. Direct 540 rpm é mecanicamente mais simples; sua desvantagem é o grande deslocamento e o torque necessários para alto fluxo.
Posso usar uma bomba de engrenagem hidráulica diretamente na tomada de força de um trator?
Às vezes, mas a conexão é apenas a primeira verificação. A rotação e as portas devem concordar, a PTO deve suportar o torque e a bomba precisa de velocidade, pressão, entrada, suporte e proteção adequados. Um adaptador, caixa de engrenagens, acoplamento ou suporte de rolamento externo pode fazer parte da instalação correta.
Aumentar a configuração da válvula de alívio aumenta o fluxo da bomba?
Não. O fluxo teórico de uma bomba de deslocamento fixo segue principalmente o deslocamento e a velocidade. Uma configuração de alívio mais alta pode permitir mais pressão de carga, mas não corrige rpm baixas, vazamentos desgastados da bomba, falta de entrada ou restrição a jusante e pode adicionar calor ou estresse mecânico.
Por que uma bomba hidráulica PTO esquenta?
O calor geralmente aparece onde o excesso de energia está sendo perdido: alívio de passagem de óleo, 20 gpm sendo espremidos através de uma válvula pequena, um acoplador apertado ou alta pressão de retorno. O fluxo de entrada e a aeração famintos adicionam seu próprio calor e ruído. Registre a temperatura do óleo e a queda de pressão na condição carregada antes de escolher outro resfriador.
A mesma bomba PTO pode operar um cilindro e um motor hidráulico?
Possivelmente, mas a disposição da válvula, a prioridade do fluxo, as necessidades de pressão, os caminhos de retorno, o dreno da carcaça do motor, o volume do cilindro e a operação simultânea devem ser verificados. Um cilindro pode precisar de fluxo curto de alta pressão, enquanto um motor pode precisar de fluxo estável contínuo e baixa pressão de retorno.
Qual rotação da bomba devo solicitar?
Combine a rotação necessária da bomba com a saída da PTO usando a convenção de visualização especificada por ambos os fabricantes. Envie fotos e desenhos que mostrem a vista da extremidade do eixo, posições das portas e setas de rotação. Não confie no “sentido horário” sem uma direção de referência.
Uma bomba de tomada de força maior é sempre mais rápida?
Sua entrega teórica é maior na mesma velocidade. O acessório ganha velocidade apenas quando a tomada de força consegue girá-lo sob pressão e todo o percurso do óleo aceita o fluxo adicional. Uma válvula restritiva ou de retorno pode deixar o operador com mais calor em vez de mais trabalho.
Que informações devo enviar para um orçamento de bomba hidráulica PTO?
Um pacote útil inclui a etiqueta e o desenho da PTO, relação, visualização de rotação, classificações de torque, rotação medida da bomba, função do implemento, pressão de carga, vazão alvo e ciclo de operação/repouso. Adicione o código antigo da bomba, medidas do eixo e do flange, fotos da porta e da mangueira, detalhes de sucção e retorno, tamanho do reservatório, qualidade do óleo, temperatura e a reclamação original.
Conclusão final
Uma bomba hidráulica PTO não é selecionada por uma etiqueta de velocidade, um alvo de fluxo ou uma estria. A questão útil é se a tomada de força, a bomba, a entrada, o circuito de controle, o atuador, o caminho de retorno, o reservatório e o sistema de refrigeração podem fornecer o trabalho necessário como uma única instalação.
O cálculo deixa um aviso útil. Com 90 por cento de eficiência volumétrica usada para triagem, 20 gpm precisam de cerca de 156 cm³/rev a 540 rpm e 84 cm³/rev a 1.000 rpm. Adicione 2.500 psi e uma suposição de eficiência geral de 85 por cento: a entrada aumenta para cerca de 34,3 hp, ou 334 lb-ft a 540 rpm. Esses números não são um ponto operacional prometido. Eles são suficientes para capturar uma combinação implausível de bomba e tomada de força antes que o dinheiro seja gasto.
Para que a BLINCE revise a bomba, envie o desenho e classificação da TDF, velocidade medida da bomba, visão de rotação, vazão e pressão carregada, ciclo de operação/repouso, medições de eixo e flange, tamanhos de linha, detalhes do reservatório, temperatura do óleo e fotos claras de instalação. O resultado útil pode ser um pedido de bomba de engrenagem. Em vez disso, pode ser uma mudança de proporção, uma linha de sucção maior ou uma solicitação de uma medição faltante antes de qualquer modelo ser cotado.
Este artigo é um guia geral de engenharia. A seleção final dos componentes deve ser baseada em desenhos da máquina, dados hidráulicos medidos, condições de trabalho, requisitos de segurança e confirmação de um engenheiro hidráulico ou fornecedor qualificado.
Equipe Hidráulica Blince
A Blince Hydraulic é uma empresa líder do setor dedicada à fabricação de energia fluida com engenharia de precisão e soluções hidráulicas personalizadas. Apoiada por décadas de profunda experiência em máquinas industriais e milhares de implantações globais bem-sucedidas, nossa equipe de engenharia concentra-se inteiramente na fabricação de componentes hidráulicos de alto desempenho, incluindo motores orbitais especializados, motor de acionamento de deslocamento de alta pressão e válvulas de controle direcional robustas . Nossa infraestrutura de produção utiliza sistemas de usinagem CNC multieixos de última geração e é totalmente certificada pela ISO 9001 para garantir precisão volumétrica repetível em cada execução de fabricação.
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