نمادهای پمپ هیدرولیک نمایشهای گرافیکی استاندارد شدهای هستند که در نمودارهای مدار هیدرولیک (شماتیک) برای شناسایی نوع، جهت جریان و روش کنترل یک پمپ بدون شرح نوشته شده استفاده میشوند. خواندن صحیح آنها برای هر کسی که یک سیستم هیدرولیک را طراحی، عیب یابی یا نگهداری می کند ضروری است. در میان انواع پمپ های متعددی که در این شماتیک ها نشان داده شده است، پمپ هیدرولیک نیرودار PTO (Power Take-Off) یکی از مهم ترین آنها است که به طور گسترده در کشاورزی، حمل و نقل، ساخت و ساز و خدمات اضطراری استفاده می شود، جایی که موتور وسیله نقلیه مستقیماً عملکرد هیدرولیک را هدایت می کند.
این مقاله نحوه تفسیر دقیق نمادهای پمپ هیدرولیک را توضیح می دهد، تغییرات نمادهای کلیدی را که با آنها روبرو خواهید شد پوشش می دهد، و سپس به عمق عملی پمپ های هیدرولیک مجهز به PTO می پردازد - نحوه کار آنها، چه مشخصاتی مهم است، و چگونه می توان یک مورد مناسب را برای یک برنامه خاص انتخاب کرد.
نحوه خواندن نماد پایه پمپ هیدرولیک
استاندارد ISO 1219 نمادهای شماتیک هیدرولیک و پنوماتیک را در سطح جهانی کنترل می کند. تحت این استاندارد، تمام نمادهای پمپ هیدرولیک یک پایه مشترک دارند: دایرهای که بدنه پمپ را نشان میدهد، با یک مثلث سیاه و سفید که از دایره به بیرون اشاره میکند تا جهت جریان را نشان دهد. مثلثی که از دایره دور است، نشان می دهد که سیال به بیرون رانده می شود - این یک پمپ (ورودی انرژی، خروجی سیال) را از یک موتور هیدرولیک (ورودی سیال، خروجی مکانیکی) متمایز می کند، جایی که مثلث به سمت داخل به سمت دایره می رود.
عناصر اضافی اضافه شده به این نماد پایه ویژگی های پمپ خاصی را نشان می دهد:
- فلش منفرد از طریق دایره (مورب): پمپ جابهجایی ثابت را نشان میدهد - پمپ بدون توجه به فشار سیستم یا تنظیم خارجی، همان حجم سیال را در هر دور تحویل میدهد.
- فلش دوتایی از میان دایره (دو مورب، یکی با سر پیکان در هر انتها): پمپ جابهجایی متغیر را نشان میدهد - جریان خروجی را میتوان در حین کارکرد پمپ تنظیم کرد، معمولاً با تغییر زاویه صفحه در یک پمپ پیستونی.
- دو مثلث جریان در دو طرف دایره: یک پمپ دو طرفه را نشان می دهد که قادر به پمپاژ در هر دو جهت است - پمپ می تواند جریان را معکوس کند که در مدارهای انتقال هیدرواستاتیک رایج است.
- یک فلش منحنی در اطراف خط شفت: جهت چرخش شفت - در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت - را نشان می دهد که هنگام تعیین تعویض پمپ یا اتصال یک درایو PTO بسیار مهم است.
- نماد فنر یا خط فشار پایلوت به دایره اضافه شده است: پمپ جابجایی متغیر جبران شده با فشار را نشان می دهد که با رسیدن فشار سیستم به نقطه تنظیم جبران کننده، جابجایی به طور خودکار کاهش می یابد.
- خط چین از یک عنصر کنترل به پمپ: جابجایی متغیر کنترل شده توسط خلبان یا کنترل از راه دور را نشان می دهد - جابجایی توسط یک سیگنال هیدرولیک یا الکتریکی جداگانه کنترل می شود.
شافت محرک پمپ به صورت خطی نشان داده شده است که از سمت مقابل مثلث جریان وارد دایره می شود. هنگامی که دو پمپ یک شفت مشترک دارند - پیکربندی پمپ پشت سر هم که در تراکتورهای کشاورزی و مدارهای لودر رایج است - دو دایره با یک خط شفت به هم متصل می شوند که هر یک مثلث جریان و درگاه خروجی خاص خود را دارند.
تغییرات نماد پمپ هیدرولیک بر اساس نوع پمپ
در حالی که نماد پایه برای همه پمپ های هیدرولیک یکسان است، ترکیبی از اصلاح کننده ها، فناوری پمپ خاص مورد استفاده را با یکدیگر ارتباط می دهد. جدول زیر رایج ترین انواع پمپ ها و ویژگی های نماد مربوطه آنها را خلاصه می کند:
| نوع پمپ | جابجایی | ویژگی کلیدی نماد | برنامه مشترک |
|---|---|---|---|
| پمپ دنده ای (خارجی) | ثابت شد | دایره تک مثلث بیرونی فلش تک مورب | سیستم های PTO، جداکننده های لگ، مدارهای کم فشار |
| پمپ پره ای | ثابت شد or variable | دایره مثلث بیرونی؛ متغیر فلش مورب دوتایی را اضافه می کند | پرس های صنعتی، ماشین آلات |
| پمپ پیستونی محوری (ثابت) | ثابت شد | یک فلش مورب تک مثلث رو به بیرون دایره کنید | تجهیزات موبایل فشار قوی |
| پمپ پیستونی محوری (متغیر) | متغیر | فلش مورب دوبل مثلث رو به بیرون را دایره کنید | بیل مکانیکی، درایوهای هیدرواستاتیک |
| پمپ پیستونی جبران فشار | متغیر | دایره دو فلش بهار خط خلبان چین خورده | سیستم های صنعتی کم مصرف |
| پمپ پشت سر هم | ثابت شد (each section) | دو دایره روی خط شفت مشترک که هر یک مثلث بیرونی دارند | تراکتور، سیستم های کشاورزی دو مداره |
| پمپ دو طرفه | ثابت شد or variable | دو مثلث متضاد رو به بیرون را روی هر دو پورت دایره کنید | انتقال هیدرواستاتیک، وینچ |
هنگام خواندن یک شماتیک هیدرولیک، نماد پمپ تقریباً همیشه از یک طرف به نماد محرک اصلی (موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی) و از طرف دیگر به خط فشار سیستم متصل است. خط برگشت مخزن (مخزن) به جای دیگری از مدار متصل می شود. ردیابی این اتصالات از نماد پمپ به سمت بیرون نقطه شروع برای درک هر نمودار مدار هیدرولیک است.
نحوه عملکرد پمپ های هیدرولیک با نیروی PTO
یک پمپ هیدرولیک نیرودار PTO (Power Take-Off) انرژی مکانیکی را مستقیماً از جعبه دنده یا موتور وسیله نقلیه یا تراکتور می گیرد و آن را به جریان و فشار هیدرولیک تبدیل می کند تا عملکردهای کار خارجی را هدایت کند. شفت PTO - استاندارد شده در 540 دور در دقیقه یا 1000 دور در دقیقه برای تراکتورهای کشاورزی تحت استانداردهای ISO 500 و ASAE S203 - مستقیماً از طریق اتصال اسپلینت یا آداپتور گیربکس به شفت ورودی پمپ جفت می شود.
برخلاف واحدهای قدرت هیدرولیک با محرک الکتریکی یا پمپهای نصب شده روی موتور با تسمه یا دنده مستقیم، یک پمپ PTO دارای یک ویژگی عملیاتی کلیدی است: فقط زمانی که PTO درگیر است و موتور در بالای دور آرام کار می کند، جریان هیدرولیک تولید می کند. جریان خروجی مستقیماً با سرعت شفت PTO مقیاس می شود - اگر دریچه گاز موتور کاهش یابد، جریان خروجی پمپ و بنابراین سرعت هر محرک هیدرولیکی کاهش می یابد.
نماد پمپ هیدرولیک مورد استفاده در شماتیک سیستم هدایت شونده PTO دایره پمپ استاندارد را با یک خط شفت نشان می دهد، اما محرک اصلی متصل به آن شفت معمولاً به عنوان نماد موتور یا برچسب "PTO" نشان داده می شود تا دایره استاندارد موتور الکتریکی. در برخی از شماتیکها، نماد گیربکس بین شفت PTO و پمپ ظاهر میشود تا نسبت درایو افزایش یا کاهش سرعت را نشان دهد.
انواع پمپ PTO و کاربردهایی که مناسب هستند
سه فناوری اصلی پمپ مورد استفاده در کاربردهای PTO هر کدام از نظر قابلیت فشار، ثبات جریان، کارایی و هزینه، مبادلات متفاوتی را ارائه می دهند:
پمپ های دنده ای (متداول ترین برای استفاده PTO)
پمپهای دندهای خارجی به دلیل سادگی، استحکام و تحمل سیال آلوده در کاربردهای هیدرولیکی PTO غالب هستند - که در محیطهای کشاورزی و ساختمانی مهم است. یک پمپ دنده ای PTO معمولی در کار می کند 150–250 بار (2175–3625 PSI) فشار پیوسته با نرخ جریان از 11 تا 114 لیتر در دقیقه در سرعت PTO 540 یا 1000 RPM. آنها دارای جابجایی ثابت هستند - جریان مستقیماً با سرعت شفت متناسب است و به طور مستقل قابل تنظیم نیست.
پمپ های پیستونی (فشار بالا، جریان متغیر)
پمپ های پیستونی محوری فشار پیوسته بالاتری را ارائه می کنند - تا 350–420 بار (5000–6000 PSI) - و در تنظیمات جابجایی متغیر، اجازه دهید جریان مستقل از دور موتور تنظیم شود. این باعث می شود آنها برای کاربردهای PTO مورد نیاز مانند جرثقیل های سوار بر کامیون (بوم های بند انگشتی)، سیستم های بالابر قلاب و ابزارهای هیدرولیک فشار بالا مناسب باشند. مبادله هزینه بالاتر و حساسیت بیشتر به آلودگی مایعات است - کلاس تمیزی ISO 4406 16/14/11 یا بهتر معمولاً مورد نیاز است.
پمپ های پره ای (جریان صاف، فشار متوسط)
پمپ های پره ای جریان بسیار صاف و کم ضربان را ارائه می دهند که آنها را برای کاربردهای PTO-محور که کیفیت جریان مهم است - سیستم های نوار نقاله خاص، کاربردهای اسپری و کمک های فرمان هیدرولیک مناسب می کند. قابلیت فشار متوسط است 140–175 بار (2000–2500 PSI) و نسبت به پمپ های دنده ای به سایش با مایع آلوده حساس تر هستند. در استفاده از PTO کشاورزی کمتر رایج است اما در برخی از کاربردهای خودروهای صنعتی یافت می شود.
مشخصات کلیدی برای انتخاب یک پمپ هیدرولیک مجهز به PTO
تطبیق یک پمپ هیدرولیک PTO با کاربرد آن مستلزم ارزیابی چندین مشخصات وابسته به هم است. اشتباه گرفتن منجر به عملکرد کم یا خرابی زودرس پمپ می شود:
| مشخصات | محدوده معمولی | راهنمای انتخاب |
|---|---|---|
| سرعت PTO | 540 دور در دقیقه یا 1000 دور در دقیقه | رتبه سرعت ورودی پمپ را دقیقاً با سرعت خروجی PTO تراکتور مطابقت دهید |
| جابجایی (cc/rev) | 11-100 سی سی / دور | محاسبه: جریان مورد نیاز (L/min) ÷ سرعت PTO (RPM) × 1000 |
| رتبه بندی فشار (پیوسته) | 150-420 بار | باید حداقل 10-15٪ از تنظیم شیر تسکین سیستم فراتر رود |
| نوع شفت و اسپلاین | SAE A, B, C; اسپلاین 6 یا 21 دندانی | باید دقیقاً با آداپتور PTO یا خروجی گیربکس مطابقت داشته باشد |
| اندازه و استاندارد بندر | SAE، BSP، یا ORFS | برای جلوگیری از نشت آداپتور، شیلنگ سیستم و استانداردهای اتصالات موجود را مطابقت دهید |
| جهت چرخش | CW یا CCW (مشاهده از انتهای شفت) | باید با چرخش شفت PTO مطابقت داشته باشد - جهت اشتباه پمپ را در عرض چند دقیقه از بین می برد |
| توان ورودی مورد نیاز (کیلو وات) | 5-75 کیلو وات | باید در محدوده ظرفیت اسب بخار PTO امتیازی تراکتور باشد |
مشخصات جهت چرخش سزاوار تاکید خاصی است. کارکردن یک پمپ دنده ای در جهت چرخش اشتباه، بلافاصله سیال را در جهت نادرست به آب بندی های داخلی وادار می کند و باعث خرابی فاجعه بار آب بندی و تخریب پمپ در عرض چند دقیقه می شود. - نه ساعت همیشه جهت چرخش را روی پلاک پمپ بررسی کنید و قبل از راه اندازی با چرخش واقعی شفت PTO مقایسه کنید.
تنظیمات نصب پمپ PTO و ترتیبات درایو
پمپ های هیدرولیک PTO از طریق چندین آرایش فیزیکی مختلف بسته به نوع خودرو، نقاط نصب موجود و محل پمپ مورد نیاز به منبع برق متصل می شوند:
- نصب مستقیم PTO عقب تراکتور: پیچ و مهره پمپ به طور مستقیم به یک براکت در شافت PTO عقب تراکتور با استفاده از یک میل محرک مشترک جهانی میپیچد. متداول برای تغذیه ابزارهای هیدرولیک خارجی - شکاف چوب، درایور پست، بذرکار هیدرولیک. پمپ و مخزن آن معمولاً روی قاب ادوات نصب می شوند نه تراکتور.
- PTO نصب شده بر روی گیربکس (کامیون): در کامیون های تجاری، یک پورت PTO گیربکس (اندازه استاندارد SAE از A تا F) یک واحد PTO منطبق را می پذیرد که پمپ را از طریق شبکه دنده مستقیم به حرکت در می آورد. پمپ به صورت فلنجی روی گیربکس PTO نصب شده است. این ترتیب استاندارد برای کامیون های تخلیه کننده، وسایل نقلیه زباله، کامیون های بالابر قلاب، و کامیون های جرثقیل است.
- PTO کیس انتقال: کامیونهای چهار چرخ متحرک با جعبههای انتقال گاهی اوقات خروجی PTO را از جعبه انتقال ارائه میکنند، و اجازه میدهند پمپ در زمانی که خودرو ساکن است و پیشرانه آن قطع شده است، کار کند. مورد استفاده در وسایل آتش نشانی و وسایل نقلیه واکنش اضطراری.
- PTO چرخ فلایویل موتور: پمپها مستقیماً روی محفظه زنگ موتور نصب میشوند و از طریق یک بسته کلاچ از چرخ فلایویل خارج میشوند. عملکرد مداوم پمپ مستقل از گیربکس را فراهم می کند - در میکسرهای بتن، برف دمنده ها و تانکرهای خلاء استفاده می شود که در آن نیروی هیدرولیک مداوم بدون توجه به سرعت خودرو مورد نیاز است.
محاسبه جابجایی و توان پمپ PTO مورد نیاز
اندازهگیری صحیح پمپ PTO با تعیین جریان و فشار هیدرولیک مورد نیاز شروع میشود و سپس به جابجایی و توان ورودی نیاز دارد. محاسبات ساده است:
جابجایی پمپ مورد نیاز (cc/rev):
جابجایی = (جریان مورد نیاز بر حسب L/min × 1000) ÷ سرعت PTO در RPM
مثال: یک اسپلیتر log به 30 لیتر در دقیقه در سرعت PTO 1000 RPM نیاز دارد. جابجایی = (30 × 1000) ÷ 1000 = 30 سی سی / دور . پمپی را با جابجایی 30 تا 35 سی سی در دور انتخاب کنید تا تلفات راندمان حجمی (معمولاً 5 تا 15 درصد در پمپ های دنده ای) امکان پذیر باشد.
توان ورودی مورد نیاز (کیلووات):
توان (کیلووات) = (جریان بر حسب L/min × فشار بر حسب بار) ÷ 600 ÷ راندمان کلی
مثال: 30 لیتر در دقیقه در 200 بار، بازده کلی 0.85. توان = (30 × 200) ÷ 600 ÷ 0.85 = 11.8 کیلو وات (تقریباً 15.8 اسب بخار) . خروجی PTO نامی تراکتور باید از این رقم تجاوز کند - یک PTO تراکتور 30 اسب بخار کافی است. تراکتور 20 اسب بخاری نیست.
همیشه a اضافه کنید حاشیه ایمنی 20 تا 25 درصد در هنگام تعیین اندازه تراکتور، بازدهی پمپ کاهش مییابد و گذرا فشار سیستم میتواند از مقادیر حالت پایدار در شرایط توقف محرک فراتر رود.
مشکلات رایج پمپ PTO و نحوه تشخیص آنها
بیشتر خرابیهای پمپ هیدرولیک PTO از الگوهای قابل تشخیصی پیروی میکنند که میتوان قبل از وقوع خرابی کامل آن را تشخیص داد:
- کاویتاسیون (صدای ناله یا جیغ در هنگام راه اندازی): ناشی از عرضه ناکافی روغن به ورودی پمپ - معمولاً به دلیل گرفتگی صافی مکش، شلنگ مکش فروریخته یا سطح مایع مخزن بسیار پایین است. کاویتاسیون باعث فرسایش داخلی پمپ در چند ساعت پس از کار مداوم می شود. خلاء خط مکش را با دستگاه وکیوم گیج بررسی کنید - بیش از 0.3 بار (9 اینچ جیوه) در ورودی پمپ نشان دهنده محدودیت مکش است.
- جریان کم و حرکت آهسته محرک: در یک پمپ دنده ای، این نشان دهنده سایش داخلی است - فاصله دنده تا محفظه فراتر از مشخصات افزایش یافته است و اجازه عبور داخلی را می دهد. جریان خروجی واقعی (اندازه گیری شده با دبی سنج) را با جریان نامی در سرعت کار مقایسه کنید. کاهش بیش از 15٪ از جریان نامی در پمپ دنده ای نشان می دهد که نیاز به تعویض است.
- گرمای بیش از حد سیال هیدرولیک: دلایل این امر عبارتند از: پمپی که به طور مداوم در فشاری بالاتر از درجه ممتد خود کار می کند، دریچه تسکین سیستم بیش از حد تنظیم شده است، یا حجم مخزن ناکافی است. دمای سیال هیدرولیک بالاتر از 80 درجه سانتیگراد (176 درجه فارنهایت) اکسیداسیون روغن و تخریب آب بندی را تسریع می کند. - یک سیستم با اندازه مناسب باید سیال را در دمای زیر 60 تا 65 درجه سانتیگراد تحت کار مداوم حفظ کند.
- نشتی مهر و موم شفت: نشت روغن خارجی در شفت پمپ نشان دهنده خرابی مهر و موم شفت است - معمولاً به دلیل فشار بیش از حد تخلیه بدنه (فشار برگشتی در درگاه تخلیه کیس پمپ)، ساییدگی مایع آلوده، یا ناهماهنگی شفت ایجاد می شود. در پمپ های دنده ای، فشار تخلیه کیس نباید بیشتر شود 3-5 بار (44-73 PSI) به طور مداوم
- جریان نامنظم یا ضربانی: در پمپ های دنده ای این نشان دهنده ورود هوا از طریق اتصالات مکش نشتی یا سطح پایین سیال است که باعث می شود پمپ به طور متناوب هوا را بکشد. تمام اتصالات خط مکش و هواکش مخزن را برای انسداد بررسی کنید.
