Simboli hidraulične pumpe su standardizirani grafički prikazi koji se koriste u dijagramima hidrauličkog kruga (sheme) za identifikaciju tipa, smjera protoka i načina upravljanja pumpe bez pisanog opisa. Ispravno ih pročitati bitno je za svakoga tko projektira, rješava probleme ili održava hidraulički sustav. Među mnogim tipovima pumpi predstavljenim u ovim shemama, hidraulička pumpa s pogonom PTO (Power Take-Off) jedna je od praktičnih najvažnijih — intenzivno se koristi u poljoprivredi, kamionskom prijevozu, građevinarstvu i hitnim službama gdje motor vozila izravno pokreće hidrauličke radne funkcije.
Ovaj članak objašnjava kako točno protumačiti simbole hidrauličkih pumpi, pokriva ključne varijacije simbola s kojima ćete se susresti, a zatim ulazi u praktičnu dubinu hidrauličkih pumpi s priključnim vratilom — kako rade, koje su specifikacije važne i kako odabrati onaj pravi za određenu primjenu.
Kako čitati osnovni simbol hidrauličke pumpe
Norma ISO 1219 globalno upravlja simbolima hidrauličkih i pneumatskih shema. Prema ovom standardu, svi simboli hidrauličkih pumpi dijele zajedničku bazu: krug koji predstavlja tijelo crpke, s punim crnim trokutom usmjerenim prema van od kruga koji označava smjer protoka. Trokut okrenut od kruga pokazuje da se tekućina istiskuje — to razlikuje pumpu (unos energije, izlaz tekućine) od hidrauličkog motora (ulaz tekućine, mehanički izlaz), gdje je trokut usmjeren prema unutra prema krugu.
Dodatni elementi dodani ovom osnovnom simbolu prenose specifične karakteristike pumpe:
- Jedna strelica kroz krug (dijagonalno): Označava pumpu fiksne zapremine — pumpa isporučuje isti volumen tekućine po okretaju bez obzira na tlak u sustavu ili vanjsko podešavanje.
- Dvostruka strelica kroz krug (dvije dijagonale, po jedna s vrhom strelice na svakom kraju): Označava pumpu promjenjivog volumena — izlazni protok se može prilagoditi dok pumpa radi, obično promjenom kuta zakretne ploče u klipnoj pumpi.
- Dva trokuta toka na suprotnim stranama kruga: Označava dvosmjernu pumpu koja može pumpati u oba smjera — pumpa može obrnuti protok, što je uobičajeno u krugovima hidrostatskog prijenosa.
- Zakrivljena strelica oko linije vratila: Označava smjer rotacije vratila — u smjeru kazaljke na satu ili suprotno od njega — što je kritično kada se specificira zamjena pumpe ili spajanje PTO pogona.
- Simbol opruge ili vodeća tlačna linija dodana u krug: Označava pumpu promjenjivog obujma s kompenzacijom tlaka, gdje se pomak automatski smanjuje kako tlak sustava dosegne zadanu točku kompenzatora.
- Isprekidana linija od upravljačkog elementa do pumpe: Označava pilotski ili daljinski upravljani promjenjivi pomak — pomak se kontrolira zasebnim hidrauličkim ili električnim signalom.
Osovina koja pokreće crpku prikazana je kao linija koja ulazi u krug sa strane nasuprot trokutu protoka. Kada dvije pumpe dijele zajedničku osovinu — konfiguracija tandemske pumpe uobičajena u krugovima poljoprivrednih traktora i utovarivača — nacrtana su dva kruga povezana istom linijom osovine, svaki sa svojim vlastitim trokutom protoka i izlaznim otvorom.
Varijacije simbola hidrauličke pumpe prema vrsti pumpe
Dok je osnovni simbol isti za sve hidrauličke pumpe, kombinacija modifikatora govori o specifičnoj tehnologiji pumpe koja se koristi. Donja tablica sažima najčešće tipove pumpi i njihove odgovarajuće karakteristike simbola:
| Tip pumpe | Istisnina | Ključna značajka simbola | Uobičajena primjena |
|---|---|---|---|
| Zupčasta pumpa (vanjska) | Popravljeno | Krug jedan trokut prema van jednostruka dijagonalna strelica | PTO sustavi, cjepači drva, niskotlačni krugovi |
| Krila pumpa | Popravljeno or variable | Zaokružite vanjski trokut; varijabla dodaje dvostruku dijagonalnu strelicu | Industrijske preše, alatni strojevi |
| Aksijalna klipna pumpa (fiksna) | Popravljeno | Zaokružite trokut prema van jednostrukom dijagonalnom strelicom | Visokotlačna mobilna oprema |
| Aksijalna klipna pumpa (varijabilna) | Varijabilna | Zaokružite dvostruku dijagonalnu strelicu trokuta prema van | Bageri, hidrostatski pogoni |
| Klipna pumpa s kompenzacijom tlaka | Varijabilna | Kružna dvostruka strelica opruga isprekidana pilot linija | Energetski učinkoviti industrijski sustavi |
| Tandem pumpa | Popravljeno (each section) | Dva kruga na zajedničkoj osovini, svaki s trokutom prema van | Traktori, dvokružni poljoprivredni sustavi |
| Dvosmjerna pumpa | Popravljeno or variable | Zaokružite dva nasuprotna vanjska trokuta na oba otvora | Hidrostatički prijenosi, vitla |
Kada čitate hidrauličku shemu, simbol pumpe je gotovo uvijek povezan sa simbolom glavnog pokretača (električni motor ili motor s unutarnjim izgaranjem) s jedne strane i s tlačnim vodom sustava s druge strane. Povratni vod spremnika (rezervoara) spaja se negdje drugdje u krugu. Praćenje ovih spojeva od simbola pumpe prema van početna je točka za razumijevanje bilo kojeg dijagrama hidrauličkog kruga.
Kako rade hidrauličke pumpe s priključnim vratilom
Hidraulička pumpa s priključnim vratilom (Power Take-Off) izvlači mehaničku energiju izravno iz prijenosa ili motora vozila ili traktora, pretvarajući je u hidraulički protok i tlak za pokretanje vanjskih radnih funkcija. Zglobno vratilo — standardizirano na 540 okretaja u minuti ili 1000 okretaja u minuti za poljoprivredne traktore prema standardima ISO 500 i ASAE S203 — spaja se izravno na ulaznu osovinu pumpe preko klinaste veze ili adaptera mjenjača.
Za razliku od hidrauličkih pogonskih jedinica s električnim pogonom ili pumpi montiranih na motor s izravnim remenskim ili zupčastim pogonom, PTO pumpa ima ključnu radnu karakteristiku: proizvodi hidraulički protok samo kada je PTO uključen i motor radi iznad praznog hoda. Izlazni protok ovisi izravno o brzini kardanskog vratila — ako gas motora padne, pada i izlazni protok pumpe, a time i brzina svih hidraulički pokretanih pokretača.
Simbol hidrauličke pumpe koji se koristi u shemi sustava pogonjenog priključnim vratilom prikazuje standardni krug pumpe s linijom osovine, ali glavni pogon spojen na tu osovinu obično se prikazuje kao simbol motora ili označen kao "PTO", a ne kao standardni krug električnog motora. U nekim shemama, simbol mjenjača pojavljuje se između zglobnog vratila i pumpe kako bi označio pogonski omjer povećanja ili smanjenja brzine.
Vrste PTO pumpi i koje namjene odgovaraju
Tri glavne tehnologije crpki koje se koriste u primjenama priključnog vratila nude različite ustupke u sposobnosti pritiska, dosljednosti protoka, učinkovitosti i cijeni:
Pumpe zupčanika (najčešće za upotrebu PTO)
Pumpe s vanjskim zupčanicima dominiraju hidrauličkim primjenama priključnog vratila zbog svoje jednostavnosti, robusnosti i tolerancije na kontaminiranu tekućinu — što je važno u poljoprivrednim i građevinskim okruženjima. Tipična PTO zupčasta pumpa radi na 150–250 bara (2175–3625 PSI) kontinuirani tlak s protokom od 11 do 114 litara u minuti pri 540 ili 1000 okretaja u minuti priključnog vratila. Imaju fiksni pomak — protok je izravno proporcionalan brzini osovine i ne može se neovisno podešavati.
Klipne pumpe (visoki tlak, promjenjivi protok)
Aksijalne klipne pumpe isporučuju viši kontinuirani tlak — do 350–420 bara (5000–6000 PSI) — i, u konfiguracijama s promjenjivim obujmom, omogućuju podešavanje protoka neovisno o brzini motora. To ih čini prikladnima za zahtjevne primjene PTO-a kao što su dizalice montirane na kamione (zglobna grana), sustavi za podizanje s kukom i visokotlačni hidraulički alati. Kompromis je viši trošak i veća osjetljivost na kontaminaciju tekućinom — obično je potrebna ISO 4406 klasa čistoće 16/14/11 ili bolja.
Pumpe s lopaticama (glatki protok, srednji tlak)
Pumpe s lopaticama nude vrlo gladak protok s niskim pulsiranjem što ih čini prikladnima za primjene s pogonom priključnog vratila gdje je kvaliteta protoka važna — određeni transportni sustavi, primjene raspršivanjem i hidraulička pomoć pri upravljanju. Sposobnost pritiska je umjerena pri 140–175 bara (2000–2500 PSI) , i osjetljivije su na habanje s kontaminiranom tekućinom od zupčastih pumpi. Manje uobičajen u poljoprivredi, ali se može naći u nekim industrijskim vozilima.
Ključne specifikacije za odabir hidrauličke pumpe s priključnim vratilom
Prilagođavanje PTO hidrauličke pumpe njenoj primjeni zahtijeva procjenu nekoliko međusobno ovisnih specifikacija. Bilo koji pogrešan rezultat ima premale performanse ili preuranjeni kvar crpke:
| Specifikacija | Tipični raspon | Smjernice za odabir |
|---|---|---|
| PTO brzina | 540 okretaja u minuti ili 1000 okretaja u minuti | Točno uskladite nazivnu ulaznu brzinu pumpe s izlaznom brzinom priključnog vratila traktora |
| Istisnina (cc/rev) | 11–100 cc/okr | Izračunajte: potreban protok (L/min) ÷ brzina priključnog vratila (RPM) × 1000 |
| Nazivni tlak (kontinuirano) | 150–420 bara | Mora premašiti postavku sigurnosnog ventila sustava za najmanje 10–15% |
| Vrsta vratila i klin | SAE A, B, C; Utor sa 6 ili 21 zubom | Mora točno odgovarati adapteru priključnog vratila ili izlazu mjenjača |
| Veličina priključka i standard | SAE, BSP ili ORFS | Uskladite postojeće crijevo sustava i standarde spojnica kako biste izbjegli curenje adaptera |
| Smjer rotacije | Desno ili lijevo (gledano s kraja osovine) | Mora odgovarati rotaciji zglobnog vratila — pogrešan smjer uništava pumpu za nekoliko minuta |
| Potrebna ulazna snaga (kW) | 5–75 kW | Mora biti unutar nazivnog kapaciteta priključnog vratila traktora |
Specifikacija smjera rotacije zaslužuje poseban naglasak. Pokretanje zupčaste pumpe u pogrešnom smjeru vrtnje odmah tjera tekućinu na unutarnje brtve u pogrešnom smjeru, uzrokujući katastrofalan kvar brtvila i uništenje pumpe u roku od nekoliko minuta — ne sati. Prije pokretanja uvijek provjerite smjer vrtnje na natpisnoj pločici pumpe i usporedite sa stvarnom vrtnjom zglobnog vratila.
Konfiguracije montaže pumpe za priključno vratilo i pogonski rasporedi
Hidrauličke pumpe priključnog vratila povezuju se s izvorom energije kroz nekoliko različitih fizičkih rasporeda ovisno o vrsti vozila, dostupnim točkama ugradnje i potrebnoj lokaciji pumpe:
- Izravni stražnji nosač priključnog vratila traktora: Crpka se pričvršćuje izravno na nosač na stražnjoj kardanskoj osovini traktora pomoću kardanske osovine. Uobičajeno za napajanje vanjskih hidrauličkih oruđa — cijepača drva, izbijača stupova, hidrauličkih sijačica. Pumpa i njezin spremnik obično se montiraju na okvir stroja, a ne na traktor.
- Priključno vratilo montirano na prijenos (kamion): Na komercijalnim kamionima, PTO priključak mjenjača (SAE standardne veličine od A do F) prihvaća odgovarajuću PTO jedinicu koja pokreće pumpu kroz izravnu mrežu zupčanika. Pumpa je prirubnički montirana na PTO mjenjač. Ovo je standardni raspored za kiper kamione, vozila za smeće, kamione s kukom za podizanje i kamione dizalice.
- PTO kućišta prijenosa: Kamioni s pogonom na sva četiri kotača s prijenosnim kućištima ponekad daju PTO izlaz iz prijenosne kutije, omogućujući rad pumpe dok vozilo miruje s isključenim pogonskim sklopom. Koristi se u vatrogasnim aparatima i vozilima za hitne slučajeve.
- PTO zamašnjaka motora: Pumpe su montirane izravno na kućište zvona motora i pokretane sa zamašnjaka kroz paket spojke. Omogućuje kontinuirani rad pumpe neovisno o mjenjaču — koristi se u miješalicama za beton, čistačima snijega i vakuumskim cisternama gdje je potrebna kontinuirana hidraulička snaga bez obzira na brzinu vozila.
Izračun potrebne zapremine i snage PTO pumpe
Ispravno dimenzioniranje PTO pumpe počinje definiranjem potrebnog hidrauličkog protoka i tlaka, a zatim se vraća na zahtjeve zapremnine i ulazne snage. Izračuni su jednostavni:
Potrebna zapremina pumpe (cc/ok):
Zapremina = (Potreban protok u L/min × 1000) ÷ brzina priključnog vratila u RPM
Primjer: Cjepač drva zahtijeva 30 L/min pri brzini priključnog vratila od 1000 okr/min. Pomak = (30 × 1000) ÷ 1000 = 30 cc/okretaj . Odaberite crpku s obujmom od 30–35 cc/okr kako biste omogućili gubitke volumetrijske učinkovitosti (obično 5–15% kod zupčastih pumpi).
Potrebna ulazna snaga (kW):
Snaga (kW) = (Protok u L/min × Tlak u barima) ÷ 600 ÷ ukupna učinkovitost
Primjer: 30 L/min pri 200 bara, ukupna učinkovitost 0,85. Snaga = (30 × 200) ÷ 600 ÷ 0,85 = 11,8 kW (približno 15,8 KS) . Nazivna snaga priključnog vratila traktora mora premašiti ovu brojku — primjereno je priključno vratilo traktora od 30 KS; traktor od 20 KS nije.
Uvijek dodajte a 20–25% sigurnosne granice iznad izračunate snage pri određivanju veličine traktora, budući da se učinkovitost crpke smanjuje s trošenjem, a prijelazni tlakovi u sustavu mogu premašiti vrijednosti stabilnog stanja tijekom uvjeta zaustavljanja pokretača.
Uobičajeni problemi s PTO pumpom i kako ih dijagnosticirati
Većina kvarova hidrauličke pumpe priključnog vratila slijedi prepoznatljive obrasce koji se mogu dijagnosticirati prije nego što dođe do potpunog kvara:
- Kavitacija (cviljenje ili vrištanje pri pokretanju): Uzrokovano nedovoljnim dovodom ulja do ulaza pumpe — obično zbog začepljenog usisnog cjedila, slomljenog usisnog crijeva ili preniske razine tekućine u spremniku. Kavitacija nagriza unutarnje dijelove pumpe unutar nekoliko sati neprekidnog rada. Provjerite vakuum u usisnom vodu pomoću mjerača vakuuma — više od 0,3 bara (9 inHg) na ulazu pumpe ukazuje na ograničenje usisavanja.
- Nizak protok i sporo kretanje pokretača: U zupčanoj pumpi to ukazuje na unutarnje trošenje — razmak između zupčanika i kućišta povećao se iznad specifikacije, dopuštajući unutarnju premosnicu. Usporedite stvarni protok (izmjeren mjeračem protoka) s nazivnim protokom pri radnoj brzini. Smanjenje za više od 15% od nazivnog protoka u zupčanoj pumpi ukazuje na to da je potrebna zamjena.
- Pregrijavanje hidrauličke tekućine: Uzroci uključuju pumpu koja kontinuirano radi pri tlaku iznad svoje kontinualne vrijednosti, previsoko postavljen sigurnosni ventil sustava ili nedovoljan volumen spremnika. Temperatura hidrauličke tekućine iznad 80°C (176°F) ubrzava oksidaciju ulja i degradaciju brtve — sustav odgovarajuće veličine trebao bi održavati tekućinu ispod 60–65°C tijekom neprekidnog rada.
- Propuštanje brtve vratila: Vanjsko curenje ulja na vratilu pumpe ukazuje na neispravnu brtvu vratila — obično uzrokovano prekomjernim tlakom ispuštanja kućišta (protupritisak na otvoru ispusta kućišta pumpe), abrazijom kontaminirane tekućine ili neusklađenošću osovine. Na zupčastim pumpama, ispusni tlak kućišta ne smije premašiti 3–5 bara (44–73 PSI) neprekidno.
- Nepravilan ili pulsirajući protok: Kod zupčastih pumpi ovo ukazuje na gutanje zraka kroz usisnu armaturu koja curi ili nisku razinu tekućine što uzrokuje da pumpa povremeno uvlači zrak. Provjerite začepljenja svih priključaka usisnog voda i odzračivača spremnika.
