Was sind Zapfwellengetriebe?

Der Nebenabtrieb, am häufigsten mit seinem Akronym PTO bezeichnet, ist häufig eine vorherrschende Art der mechanischen Leistungsabgabe auf dem Markt für mobile Arbeitsmaschinen. Die Zapfwelle ist normalerweise ein Prozess zur Übertragung hoher Energie und Drehmoments vom Motor (im Allgemeinen über das Getriebe) von Lastkraftwagen und Traktoren. In Kombination mit Getrieben und Pumpenträgern ist nahezu jede Art der mechanischen Energieübertragung realisierbar.

Auf dem Markt für mobile Maschinen gibt es tatsächlich 3 beliebte Nebenabtriebstechniken; Traktorstil, LKW-Getriebestil und Kurbelwellenantrieb, obwohl letzterer normalerweise nicht als Zapfwelle bezeichnet wird. Die kurbelwellengetriebene Energieübertragungsstrategie wird normalerweise für Hydraulikpumpen verwendet, die an der Vorderseite eines Straßenlastwagens montiert sind, zu denen ein Pflug/Streuer oder ein Zementmischer gehören. Eine winzige Welle mit U-Gelenken wird an einer Jochkupplung befestigt, um die Pumpe zu drehen. Diese Antriebskonfiguration wird jedoch normalerweise nicht als PTO bezeichnet.

Die Traktorzapfwelle geht ziemlich weit zurück bis zu Traktoren. Die meisten frühen Zapfwellen wurden vom Getriebe angetrieben, das durch die Positionierung hinten am Traktor ein schnelles Auffinden einer Abtriebswelle ermöglicht. Die Getriebevariante der PTO wird nur eingerückt, wenn die Getriebekupplung ebenfalls eingerückt ist, und ist direkt mit dem Getriebe gekoppelt, um sicherzustellen, dass die PTO nicht angetrieben wird, wenn die Kupplung niedergedrückt wird.

Wenn das Getriebe die Räder antreibt, dreht sich die Getriebezapfwelle. Dies bedeutet auch, dass das Arbeitsgerät das Getriebe auch rückwärts antreiben kann, wenn die Kupplung gedrückt wird, wie z. B. bergab oder wenn das Anbaugerät über einen Mechanismus mit höherer Rotationsträgheit verfügt, was zu einem Pumpen der Antriebsräder führt. Dies wurde durch die Hinzufügung einer dedizierten Überholkupplung für die Zapfwelle vermieden, die verhindert, dass ein Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung ausgeübt wird.

Eine Nebenabtriebswelle verwendet im Allgemeinen eine Getriebekupplung mit zwei Stufen. Die erste Stufe Ihrer Kupplung betreibt den angetriebenen Teil im Getriebe, zusammen mit der zweiten Stufe an der Kupplung steuert das Einrücken in die Zapfwelle. Diese Strategie ermöglicht eine unabhängige Steuerung des Getriebes, um sicherzustellen, dass die Zapfwelle unabhängig von der Aktivität der Getriebekupplung in Betrieb bleibt, wie z. B. das Anhalten vom Traktor selbst. Für jeden Traktor, der einen Mähaufsatz verwendet, ist dies beispielsweise eine Mindestanforderung; Sie können den Mäher nicht ausschalten lassen, wenn Sie mit der Kupplung einen Hügel hinauf und um einen Baum herum fahren.

Die unabhängige Zapfwelle hat eine völlig separate Eingriffskupplung und arbeitet vollständig ausschließlich von der Getriebekupplung. Um die Zapfwelle einzuschalten, wird ein Knopf oder Hebel gedrückt; so unkompliziert ist das. Üblicherweise muss eine hebelbetätigte Kupplung vor einem separaten PTO-Schalter aktiviert werden. Das System ist nicht nur einfach, die unabhängige Zapfwelle wird normalerweise aktiviert, obwohl der Traktor angehalten oder in Bewegung ist. Unabhängige PTOs sind sowohl in mechanischer als auch in hydrostatischer Konfiguration erhältlich, und wie Sie sich vorstellen können, ist die hydraulische Variante mit der Verbreitung hydrostatischer Antriebe sehr beliebt.

Die Zapfwelle, die aus dem hinteren Teil des Traktors herausragt, kann eine mit Außengewinde versehene Struktur sein. Es gibt drei Arten von Zapfwellen, und ihre Verwendung wird grob durch die Leistungsabgabe Ihres Traktors bestimmt. Jede einzelne Welle läuft mit einer von zwei typischen Drehzahlen: 540 und 1000 U/min. Außerdem ist jede der Wellen in einem von zwei Durchmessern erhältlich: 1 3⁄8 oder 1 3⁄4 Zoll. Und schließlich hat keine der 3 Wellen eine gemeinsame Verzahnung

• 540 Umdrehungen pro Minute - 6 Keilnuten - 1 3⁄8-Zoll-Welle
• 1000 Umdrehungen pro Minute - 21 Keilnuten - 1 3⁄8-Zoll-Welle
• 1000 Umdrehungen pro Minute - 20 Keilnuten - 1 3⁄4-Zoll-Welle

Die beiden 1000-U/min-Wellen sind allgemein als kleine (1 3⁄8-Zoll) und große (1 3⁄4-Zoll) Version bekannt. Jede Welle wurde für eine bestimmte Art der Drehmoment- und Leistungsübertragung entwickelt, und die unterschiedlichen Abmessungen stellen sicher, dass sie nicht austauschbar verwendet werden. Einige Traktoren können mehr als einen der Geschwindigkeits- und Leistungsbereiche der Wellen bedienen, aber es ist wichtig, daran zu denken, dass die von ihnen angetriebenen Geräte in der Regel auf eine Konstruktionsgeschwindigkeit begrenzt sind. Wenn also eine Getreideschnecke für 540 Umdrehungen pro Minute ausgelegt ist, ist es möglicherweise keine gute Idee, sie auf 1000 Umdrehungen pro Minute hochzudrehen.

Sicherheit ist bei Zapfwellen ein ernst zu nehmendes Thema, denn sie sind berüchtigt dafür, Verletzungen und Todesfälle zu verursachen. Anbaugeräte dürfen nur mit allen Sicherheitsabdeckungen der Zapfwelle betrieben werden, und wenn es eine Erklärung dafür gibt, dass sie nicht vorhanden sind, muss zusätzliche Vorsicht walten.

Alle modernen Schwerlastkraftwagen verfügen über die Möglichkeit, eine Zapfwelle über das Getriebe zu betreiben. Das Lkw-Getriebe verfügt über eine Abdeckplatte (oder zwei), die entfernt werden kann, um ein Stirnradgetriebe freizulegen, das eine Zapfwelle antreiben kann. Die Lkw-Zapfwelle ist vielseitig einsetzbar, auch wenn sie im Gegensatz zu den Zapfwellen von Traktoren nicht so universell einsetzbar ist - vor allem wegen der zahlreichen auf dem Markt erhältlichen Getriebe.

Trotzdem gibt es nur wenige Getriebe, die keinen Nebenabtrieb haben. Die einfachste Art der Zapfwelle ist ein einzelnes Zahnrad, das mit dem Ausgangszahnrad des Getriebes kämmt. Diese Art ist in Bezug auf Geschwindigkeit und Leistung etwas eingeschränkt, ist aber aufgrund ihrer Einfachheit besonders wirtschaftlich.

Nebenantriebe mit zwei oder drei Gängen sind weit verbreiteter und auch für Hochleistungsanwendungen erhältlich, die eine hohe Leistung, ein hohes Drehmoment und eine hohe Geschwindigkeit erfordern. Die vielen Gänge ermöglichen einen größeren Bereich der Drehzahl- oder Drehmomentvervielfachung.