PTO S
UITGEVER MAN Nutzfahrzeuge AG Afdeling ESC Engineering Services Consultation (voorheen TDB) Dachauer Str. 667 D - 80995 München E-Mail: esc@man.eu Fax: + 49 (0) 89 1580 4264 Technische wijzigingen op basis van verdere ontwikkeling voorbehouden. 2007 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Nadruk, vermenigvuldiging of vertaling, hetzij volledig of gedeeltelijk, is zonder schriftelijke toestemming van MAN Nutzfahrzeuge AG niet toegestaan. Alle rechten, in het bijzonder volgens de wet op het auteursrecht blijven MAN uitdrukkelijk voorbehouden. Trucknology en MANTED zijn geregistreerde merken van MAN Nutzfahrzeuge AG Voor zover benamingen merknamen zijn, worden deze ook zonder symbool ( ) beschouwd als door de betreffende rechthebbende geregistreerd.
7. PTO s 7.1. Algemene basisprincipes 7.1.1 Berekening van vermogen en koppel 7.1.2 Cardanasaansluiting op PTO 7.2. Regelen van het motortoerental 7.2.1 Regelen met Tempomat 7.2.2 Toerentalregeling met ZDR-interface 7.2.3 Starten en stoppen van de motor buiten de cabine 7.2.4 Versnellingsbakblokkering 7.3. Technische beschrijving van de PTO s 7.3.1 MAN-PTO s 7.3.1.1 V-riempoelie 7.3.1.2 PTO op luchtcompressor 7.3.1.3 PTO op nokkenas aan vliegwielzijde (SSNA) 7.3.1.4 PTO op tussenbak 7.3.2 PTO s op versnellingsbak 7.3.2.1 Onderscheid 7.3.2.2 Koppelingsafhankelijke PTO s 7.3.2.3 Motorafhankelijke PTO s 7.3.2.4 PTO s op versnellingsbak met WSK 7.3.2.5 PTO s op automatische versnellingsbak ZF HP 7.3.2.6 PTO s en intarders 7.3.2.7 PTO s op ZF-versnellingsbak 7.3.2.8 PTO s op EATON-versnellingsbak 1 3 3 3 3 4 5 5 6 6 6 7 8 11 13 13 14 16 19 20 20 20 20 PTO s I
7. PTO s 7.1. Algemene basisprincipes PTO s kunnen op de volgende plaatsen, voor een deel gelijktijdig, zijn gemonteerd: op de motor - aan de voorzijde van de motor - op het voorste krukasuiteinde via een tweegroefs V-riempoelie - directe montage van de pomp op de luchtcompressor - aan de achterzijde van de motor (bv. op de nokkenas aan vliegwielzijde) op de versnellingsbak op de tussenbak Bij de keuze van de PTO moet met het volgende rekening worden gehouden: toegestane koppels draairichting schokcoëfficiënten levensduur kritisch toerental maximale lengte van de cardanas buighoek van de cardanas overbrenging koeling (geen warmteophoping bij de PTO) montage en toegankelijkheid pompmontage instructies van de fabrikant van de PTO instructies van de fabrikant van de pomp instructies van de fabrikant van de cardanas De fabrikanten van de PTO s hebben eigen documentatie uitgegeven, waarin uitvoerige informatie te vinden is over: de juiste PTO-keuze de juiste toepassing het voorkomen en verhelpen van trillingen Het voor de PTO toegestane maximale koppel kan alleen volledig worden benut, wanneer er geen schokken en trillingen zijn. Dit is zelden het geval. Daarom moet bij de PTO-keuze rekening worden gehouden met schokcoëfficiënten. Tabel 1 geeft voor een aantal typische toepassingsmogelijkheden de bij het betreffende koppel in acht te nemen schokcoëfficiënt. De dimensionering is afhankelijk van het grootst mogelijke koppel inclusief schokcoëfficiënt. PTO s 1
Tabel 1: Koppels en schokcoëfficiënten bij PTO M[Nm] Betonmixers Brandweerpompen Centrifugaalpompen Hogedrukspoelinstallaties Slibzuigers Hogedrukpompen Roterende compressors 300 Kipperpompen Hydraulische lieren Mechanische lieren Kleine koelcompressors Kleine hydrostatische aandrijvingen Afvalpersvoertuigen Veegmachines Silovoertuigen Betonpompen Roterende compressors Hogedrukplunjerpompen 1 2 Schokcoëffi ciënt = M max M min PTO s moeten tegen thermische overbelasting worden beschermd. Zo nodig moet door het opbouwbedrijf een ventilator worden ingebouwd. Er mag zich geen warmte ophopen. Onvoldoende warmte-afvoer leidt tot schade. Aanwijzing met betrekking tot de temperatuur van de versnellingsbakolie: De temperatuur van de versnellingsbakolie en van de PTO-olie mag tijdens het gebruik van de PTO niet hoger worden dan 110 C. Gedurende maximaal 30 minuten is een piektemperatuur van max. 130 C toegestaan. Wanneer bij de controle van de olietemperatuur wordt geconstateerd dat de temperatuur te hoog is, moet voor extra koeling worden gezorgd (bv. inbouw van een ventilator). Moeten door de montage van PTO s delen van de motorinkapseling worden verwijderd, dan moeten deze door eigen aangepaste delen worden vervangen, waarbij ervoor moet worden gezorgd dat de geluidsbelasting niet ontoelaatbaar hoog wordt. De aanwijzingen in het hoofdstuk Chassis wijzigen (in de brochures van de betreffende series), paragraaf Wijzigingen aan de motor moeten in acht worden genomen. PTO s zijn niet ontworpen voor radiale lagerbelastingen door ketting- of V-riemaandrijvingen. Daarom mogen kettingwielen of V-riempoelies niet rechtstreeks op de PTO worden gemonteerd. De belangrijkste cardanasfabrikanten geven in hun documentatie informatie over de te verwachten vermindering van de levensduur en de hogere axiale en radiale krachten op de lagerplaatsen. Bij het ontwerp van de aandrijving moet met deze feiten rekening worden gehouden. Ook moet rekening worden gehouden met een lagere vermogensoverbrenging. Moeten er aggregaten worden aangedreven, waarbij er gevaar voor overbelasting van de PTO bestaat, dan moet een overbelastingsbeveiliging worden ingebouwd. Dit geldt ook wanneer er maar af en toe koppelpieken optreden die de toegestane waarde te boven gaan. Voor alle verwijzingen naar de draairichting geldt dat ze, zoals gebruikelijk in de machinebouw, betrekking hebben op het asuiteinde, dus op de uitgaande zijde. Bij TG-voertuigen kunnen in een MAN-werkplaats via de standaardinterface toerental- en/of koppelbegrenzingen worden geparameteriseerd en bedraad. Voor alle verwijzingen naar de draairichting geldt dat ze, zoals gebruikelijk in de machinebouw, betrekking hebben op het asuiteinde, dus op de uitgaande zijde. Niet toegestaan zijn: motortoerentallen < 800 1/min bij ingeschakelde en onder belasting staande PTO even overbrengingen, zoals 1:1, 1:2, enz., omdat er dan resonantietrillingen kunnen ontstaan PTO s 2
7.1.1 Berekening van vermogen en koppel Om goed een PTO te kunnen kiezen, zijn de volgende gegevens van het aan te drijven aggregaat nodig: vermogensbehoefte, koppel draairichting inschakelduur toerental schokcoëfficiënten Het koppel kan aan de hand van de in hoofdstuk 9 Berekeningen (in de brochures van de betreffende series) genoemde formules worden berekend. Daar zijn ook voorbeelden te vinden. 7.1.2 Cardanasaansluiting op PTO Voor de cardanasaansluiting geldt het basisprincipe dat is vastgelegd in de paragraaf Cardanassen van het hoofdstuk Chassis wijzigen (in de brochures van de betreffende series). Ten aanzien van de buighoeken gelden de volgende voorwaarden: buighoek 7, een tolerantie van +1 is toegestaan absoluut hoekverschil tussen de buighoeken van een as 1 ; er moet worden gestreefd naar 0 De aangegeven waarden gelden zowel voor het vlakke als voor het ruimtelijke cardanassysteem. Bij het ruimtelijke cardanassysteem moet de ruimtelijk resulterende buighoek als basis worden genomen. Uitzonderingen op de aangegeven waarden moeten door de afdeling ESC van MAN nadrukkelijk worden goedgekeurd (zie het begin van dit document onder Uitgever voor het adres). Cardanassen die zijn aangebracht in het verkeers- en werkbereik van personen, moeten bekleed of afgedekt zijn. 7.2. Regelen van het motortoerental In het algemeen is het van de motor gevraagde vermogen niet constant, niet bij het rijden en niet bij het gebruik van aggregaten. De variërende vermogensbehoefte bij constant werktoerental moet door het veranderen van de ingespoten hoeveelheid brandstof worden gecompenseerd. Bij constant toerental geldt dus: minder vermogen - minder brandstof meer vermogen - meer brandstof Al naargelang de opbouw en toepassing van het voertuig wordt door de PTO en daardoor ook door de motor een minimumtoerental, constant toerental of maximumtoerental gevraagd. Meestal moet gelijktijdig aan meerdere eisen worden voldaan. Bij alle MAN-dieselmotoren worden het toerental en de belasting geregeld met EDC (EDC = Electronic Diesel Control). Ingrepen gebeuren door het opbouwbedrijf via de ZDR-interface (ZDR = Zwischendrehzahlregelung, tussentoerentalregeling). Ingestelde toerentallen worden ook onder belasting gehandhaafd. De regelkwaliteit is altijd beter dan bij mechanische regelsystemen. 7.2.1 Regelen met Tempomat MAN-vrachtwagens en MAN-trekkers zijn uitgerust met een Tempomat-hendel voor de rijsnelheidsregeling. Bij snelheden 20 km/h kan hiermee ook het motortoerental worden geregeld zonder in te grijpen in de ZDR-interface. Met de memory-knop (2 links) kan een constant toerental worden ingesteld. Met de bedieningsrichtingen + en wordt een werktoerental tussen de hoogste en laagste toerentalgrens ingesteld, die tot het activeren van de uit-knop (2 rechts) of andere uitschakelvoorwaarden (bv. intrappen van rempedaal) constant wordt gehouden. De toerentalwaarde kan met de memory-knop worden opgeslagen (knop 2 links 2 seconden indrukken). PTO s 3
Door de memory-knop (2 links) kort in te drukken kan de opgeslagen toerentalwaarde worden opgeroepen, ook na een motorstop en/of een tussentijdse rit. Afbeelding 1: Plaats en werking van Tempomat-hendel ESC-162 7.2.2 Toerentalregeling met ZDR-interface Het EDC-regelapparaat kan worden geprogrammeerd voor de individuele aanpassing van de motorregeling bij het gebruik van PTO s. Het volgende kan worden ingesteld: snelheden (bv. verlaging van de topsnelheid bij toepassing van een PTO) tussentoerentallen toerentalgrenzen bij toepassing van tussentoerentalregelingen (bv. voor aggregaatbescherming) regelgedrag en regelkarakteristiek schakelvoorwaarden Ingrepen vanuit de opbouwbesturing (bv. schakelcommando s voor het instellen van een tussentoerental) en de registratie van de bedrijfstoestand van de opbouw (bv. parkeerrem, neutrale stand versnellingsbak, PTO-schakelaar) vinden plaats via de ZDR-interface. Om gebruik te kunnen maken van de programmeerfuncties, is de volgende informatie nodig: ZDR-interface (2000-series L2000, M2000 en F/E2000) interface voor tussentoerentalregeling in voertuighoofdprocessor (ZDR in FFR) (standaard bij alle voertuigen van de TG-serie) klantspecifieke regelmodule KSM (standaard bij voertuigen van de TG-serie) Een uitvoerige beschrijving van de FFR- en KSM-interface met toepassingsvoorbeelden en actuele documentatie over de hardware en software zijn te vinden in de brochure Interfaces TG. PTO s 4
Branchetypische parameters kunnen al in de fabriek worden geprogrammeerd indien de MAN-verkoper op tijd door het opbouwbedrijf wordt geïnformeerd over de gewenste waarden. Wijzigingen achteraf kunnen tegen een vergoeding via het diagnosesysteem MAN-cats worden uitgevoerd. 7.2.3 Starten en stoppen van de motor buiten de cabine Voor een aantal opbouwsystemen is het nodig dat de voertuigmotor ook buiten de cabine kan worden gestart of afgezet. Onafhankelijk van de regeling voor tussentoerentallen (zie boven) biedt MAN een voorbereiding voor het starten en afzetten van de motor achter op het chassis aan. De inbouw van dit pakket gaat altijd gepaard met het volgende: neutrale-standschakelaar van de versnellingsbak; de motor kan alleen worden gestart wanneer er geen versnelling is ingeschakeld detectie van het parkeerremsignaal; de motor kan alleen worden gestart wanneer de parkeerrem is aangetrokken startblokkeerrelais; een reeds draaiende motor kan niet nog een keer worden gestart De interface kan ook achteraf worden ingebouwd, maar vereist wel gedetailleerde kennis van de elektrische installatie resp. het elektronische systeem en van het MAN-boordnet. Wij raden daarom aan deze af fabriek te bestellen. De aansluiting gebeurt overeenkomstig afbeelding 2 (2000-serie) resp. overeenkomstig de interfacebeschrijving in de brochure Interfaces TG (TG-serie). De aansluitkabel bevindt zich opgerold achter in het chassis. Als tijdens het gebruik het voertuig niet mag worden verplaatst, adviseren we ook nog een versnellingsbakblokkering aan te brengen (zie de volgende paragraaf). Afbeelding 2: Aansluiting op voorbereiding voor start-/stopinstallatie ESC-163 50303 S202 A START S203 A STOPP 50300 43301/43300 7.2.4 Versnellingsbakblokkering Bij bepaalde typen voertuigen/opbouwsystemen moet worden gegarandeerd dat de PTO alleen kan worden ingeschakeld wanneer er geen versnelling is ingeschakeld. Door een versnellingsbakblokkering wordt ook het omgekeerde geval afgedekt, namelijk dat er geen versnelling kann worden ingeschakeld als er al een PTO is ingeschakeld. De MAN-versnellingsbakblokkering werkt als een exclusieve OF-schakeling, d.w.z. of de versnelling of de PTO kan worden ingeschakeld, ze kunnen niet allebei tegelijk worden ingeschakeld. Wij adviseren om het voertuig met versnellingsbakblokkering uit te rusten wanneer buiten het voertuig een toerentalregeling en/of het starten van de motor mogelijk moet zijn en het voertuig niet kan of mag worden verplaatst. PTO s 5
7.3. Technische beschrijving van de PTO s Allgemeiner Hinweis: Wir weisen darauf hin, dass die in den Aufbaurichtlinien beschriebenen NA-Varianten eventuell nicht ab Werk zur Verfügung stehen. Die serienmäßig zu beziehenden Nebenabtriebe sind unseren jeweils gültigen Verkaufsunterlagen zu entnehmen. 7.3.1 MAN-PTO s MAN produceert zelf de volgende PTO s: V-riempoelie, afhankelijk van motor, zie paragraaf 7.3.1.1 voor beschrijving PTO op tweecilinder-luchtcompressor, afhankelijk van motor, zie paragraaf 7.3.1.2 voor beschrijving PTO op nokkenas, afhankelijk van motor, zie paragraaf 7.3.1.3 voor beschrijving PTO op tussenbak, al naargelang de schakelstand afhankelijk van motor, van versnellingsbak of van de afgelegde afstand, zie paragraaf 7.3.1.4 voor beschrijving 7.3.1.1 V-riempoelie Op het voorste krukasuiteinde kan bij de motor D08 een tweegroefs V-riempoelie worden gemonteerd met een werkdiameter van d w = Ø 242mm möglich. Deze poelie wordt af fabriek gebruikt in combinatie met een hydraulische pomp (zie tabel 2), in rijrichting gezien rechts ingebouwd. Bovendien bevindt zich bij voertuigen met airconditioning op de krukas een multi-v-riempoelie met een werkdiameter van d w = Ø 224,8 mm voor de aandrijving van de aircocompressor. L2000/M2000: Bij een uitvoering met airconditioning is deze aftakplaats bezet door de compressor van de airconditioning. TGL/TGM: Airconditioning en PTO kunnen worden gecombineerd. Als overbrenging moeten smalle V-riemen volgens DIN 7753 (aircocompressor) of volgens de internationale norm ISO 2790 worden gebruikt. Bij het berekenen van het vermogen moet volgens DIN 7753, deel 2 of volgens de gegevens van de fabrikant van de V-riem te werk worden gegaan. MAN kan af fabriek verschillende door V-riemen of multi-v-riemen aangedreven aggregaten leveren. Dit zijn vooral hydraulische pompen. De af fabriek geleverde hydraulische pompen worden bevestigd aan het motorcarterjuk. Andere aggregaten kunnen eveneens aan het motorcarterjuk worden bevestigd. Het gewicht van het aggregaat mag niet meer dan 11kg bedragen. PTO s 6
7.3.1.2 PTO op luchtcompressor Bij motoren van de D28-serie is het mogelijk hydraulische pompen via een flens rechtstreeks op het voorste uiteinde van de tweecilinder-luchtcompressor te monteren, zie afbeelding 3 en afbeelding 4. Afbeelding 3: Afbeelding 4: Positie PTO op voorste uiteinde van tweecilinder-luchtcompressor bij motor D28 Euro 3 ESC-164 Voorbeelden van hydraulische pompen op voorste uiteinde van tweecilinder-luchtcompressor bij motor D28 Euro 3 ESC-165 Dynamo Afbeelding 3 Afbeelding 4 PTO op tweecilinder luchtcompressor 51.06650.7003 Stuurbekrachtigingspomp (wordt door MAN gebruikt) Compressor airco cabine Tandempomp wintertoepassing bestaande uit 51.06650-6004, 51.06650-6003 Stuurbekrachtigingspomp (wordt door MAN gebruikt) PTO s 7
Deze PTO maakt de montage van een tweecilinder-luchtcompressor absoluut noodzakelijk en biedt ten opzichte van een aandrijving via een V-riem de volgende voordelen: cabine-airco en PTO op motor voor aggregaten in opbouw zijn tegelijkertijd mogelijk directe motorafhankelijke aandrijving van luchtcompressor; de door het opbouwbedrijf ontworpen riemaandrijving kan vervallen MAN kan af fabriek verschillende hydraulische pompen op het voorste uiteinde van de luchtcompressor aanbrengen, bv. de in tabel 2 genoemde. Voor informatie over het verkoopprogramma kunt u contact opnemen met de MAN-vestiging in uw land. Tekeningen zijn verkrijgbaar via de afdeling ESC. Zie het begin van dit document onder Uitgever voor het adres. We wijzen erop dat het mogelijk is dat de in de opbouwrichtlijnen beschreven PTO-uitvoeringen niet af fabriek kunnen worden geleverd. Welke PTO s geleverd kunnen worden, is te vinden in de actuele verkoopdocumentatie. Tabel 2: Technische gegevens: hydraulische pompen voor montage op luchtcompressor, versnellingsbak en uiteinde van krukas Motortype Toerentalcoëfficiënt Hydraulische pomp Volume per omwenteling in cm 2 Druk bij constant gebruik in bar D08 1,175 Hydraulische pomp 19 190 16 230 Hydraulische tandempomp 14 + 5,5 200 16 + 8 250 D28 1,15 Hydropumpe 32 210 Hydraulische tandempomp 25 + 11 210 D20 1,194 Hydraulische pomp 32 250 22,5 230 11 280 Hydraulische tandempomp 22,5 + 32 230 11 + 22,5 230 7.3.1.3 PTO op nokkenas aan vliegwielzijde (SSNA) Het aftakpunt bevindt zich aan het einde van de motor, zit echter niet op de nokkenas. Deze PTO is niet schakelbaar. De PTO is leverbaar voor motoren met de code D28 (dus voor F2000, E2000, TGA). De PTO aan vliegwielzijde is bedoeld voor motoren met code D20/D26 (TGA-serie) en de 6-cilinder motor D08 (TGL- en TGM-serie). Gegevens van PTO op nokkenas bij motor D28: Flens Ø 100 6-gats 8mm Toerental = 1,075 Motortoerental Draairichting als draairichting motor, in rijrichting gezien linksom Motortoerental 800 1/min bij belaste nokkenasaftakking Maximaal nominaal koppel 600 Nm bij continu gebruik Maximaal piekkoppel 720 Nm bij kortstondig gebruik (kortstondig gebruik is gedefinieerd als 1% van de gebruiksduur) Bij radiale vermogensafname (bv. V-riem, ketting) geldt bovendien het volgende: toegestaan buigmoment M bzul 250Nm toegestane radiale kracht F R 2.500N. PTO s 8
Afbeelding 5: PTO op nokkenas bij motor D28 ESC-828 PTO op nokkenas voor D28-motor Achterzijde krukkast 0,5 (afdichting) Vliegwielhuis Krukkast 0 39-0,2 204.6 15 Midden krukas Tot midden krukas = 329,5 95.6 Flens voor versnellingsbak (achterzijde vliegwielhuis) Flens Ø 100 6-gats 8mm Toerental = 1,233 Motortoerental Motortoerental 800 1/min bij belaste nokkenasaftakking Maximaal nominaal koppel 650 Nm bij continu gebruik Maximaal piekkoppel 720 Nm bij kortstondig gebruik (kortstondig gebruik is gedefinieerd als 1% van de gebruiksduur) Bij radiale vermogensafname (bv. V-riem, ketting) geldt bovendien het volgende: toegestaan buigmoment M bzul 250Nm toegestane radiale kracht F R 2.500N. Afbeelding 6: PTO aan vliegwielzijde bij motor D20 ESC-820 PTO aan vliegwielzijde voor D20-motor 60 A Vliegwielhuis Krukkast Doorsnede A-A 201.2 178.2 7 Tot midden krukas = 336 Ø84 ±0.1 Midden krukas A 78.7 Ø 8.1 +0.15 (6x) Flens voor versnellingsbak (achterzijde vliegwielhuis) PTO s 9
Gegevens PTO aan vliegwielzijde bij 6-cilinder motor D08: Flens Ø100 6-gats 8mm Toerental = 1,195 Motortoerental Draairichting als draairichting motor, in rijrichting gezien linksom Maximaal nominaal koppel 350 Nm bij continu gebruik Afbeelding 7: PTO aan vliegwielzijde bij 6-cil. motor D08 ESC-830 PTO aan vliegwielzijde voor D08-motor PTO 276.9 9 ±0.15 Ø 8.1 (6x) Ø 84 ±0.1 0 Midden krukas Tot midden krukas = 330 Ø 57h8 87.4 Flens voor versnellingsbak (achterzijde vliegwielhuis) Flens Ø 100 6-gats 8mm Toerental = 1,195 Motortoerental Draairichting als draairichting motor, in rijrichting gezien linksom Maximaal nominaal koppel 350 Nm bij continu gebruik PTO s 10
Er moet beslist worden gelet op de maximaal toegestane cardanas-buighoek van 7 (zie ook de paragraaf Cardanasaansluiting op PTO ) alsmede schok- en trillingsvrij bedrijf. Als optie is een elastische dubbele flenskoppeling 81.38500.60 35 leverbaar. Bij aandrijving van aggregaten met een hoge schokcoëfficiënt M max / M min 2 (zie ook tabel 1) moet deze beslist worden ingebouwd. Verder wordt deze flenskoppeling aanbevolen voor alle andere opbouwsystemen om geluiden, resonanties en overbelasting tegen te gaan. De dubbele flenskoppeling moet tussen de PTO en het aan te drijven aggregaat (aan aggregaatzijde) worden aangebracht. 7.3.1.4 PTO op tussenbak Bij de tweeversnellings uitvoering van de tussenbak (dus met schakelbare terreinoverbrenging) kan in aanvulling op de aftakplaatsen voor voor- en achterassen een flens voor een PTO worden gemonteerd. De aftakplaats ligt aan de achterzijde van de tussenbak (zie afbeelding 5). De PTO is schakelbaar onafhankelijk van de schakeling van de versnellingsbak en de extra terreinoverbrenging. De PTO op de tussenbak kan ook bij stilstaand voertuig worden gebruikt. Daartoe moet een versnelling worden ingeschakeld en op de tussenbak de neutrale stand worden gekozen. Onafhankelijk van het gebruik geldt het volgende: De PTO draait alleen als een versnelling is ingeschakeld. De draairichting van de PTO is afhankelijk van de ingeschakelde versnelling: vooruit = draairichting linksom achteruit = draairichting rechtsom, steeds in rijrichting gezien. Tabel 3: PTO op tussenbak, technische gegevens Tussenbak Serie Montagetekening tussenbak G1000-2 L2000, M2000L/M G1700-2 G173 G2500-2 G253 F2000, E2000 / TGA F2000, E2000 / TGA Overbrenging weg Overbrenging terrein Toegestaan koppel PTO [Nm] Flens Ø [mm] 81.37000.8132 1,061 1,607 8000 Kruisvertanding Ø 155 81.37000.8118 81.37000.8170 81.37000.8124 81.37000.8170 1,007 1,652 0,981 1,583 4-gats M12x1, 5x45 PTO s 11
Afbeelding 8: PTO op tussenbak ESC-166 Indicatieschakelaar PTO (PTO ingeschakeld, contact gesloten) (maakcontact) Indicatieschakelaar neutrale stand (bij neutrale stand contact gesloten) (maakcontact) Indicatieschakelaar terreinversnelling (in terreinversnelling contact geopend) (verbreekcontact) Persluchtaansluiting IV M12x1.5/16 tief Stuurbekrachtigingspomp AN PTO NA VA HA Snelheidsmeteraansluiting bajonetaansluiting achteras Olievul- en oliepeilcontroleopening SW 22 Ölablass SW 22 De MAN-PTO op de tussenbak is: afhankelijk van de versnellingsbak afhankelijk van de afgelegde afstand afhankelijk van de tussenbak 1. Versnellingsbakafhankelijke toepassing: Is de PTO op de tussenbak nodig bij stilstaand voertuig, dan moet de tussenbak in de neutrale stand worden gezet. De overbrengingsverhouding bij stilstaand voertuig wordt bepaald door de ingeschakelde versnelling in de versnellingsbak. De PTO-overbrenging bij stilstaand voertuig komt dus overeen met de betreffende overbrenging van de versnellingsbak. PTO s 12
2. Afstandsafhankelijke toepassing: Aggregaten die afhankelijk van de afgelegde afstand een bepaald aantal omwentelingen nodig hebben, moeten door een afstandsafhankelijke PTO worden aangedreven. Omdat met de tussenbak zowel de groepen voor de weg- als de terreinversnellingen worden weergegeven, kunnen dus met de afstandsafhankelijke PTO twee verschillende overbrengingen worden gekozen. Bij afstandsafhankelijke toepassingen is de overbrengingsverhouding van de PTO afhankelijk van het volgende: de tussenbakoverbrenging de overbrenging van de aandrijfas(sen) de bandenmaat Een maat voor de overbrenging is de opgave van het aantal PTO-omwentelingen per meter afgelegde afstand, of als omgekeerde waarde de afgelegde afstand in meter per PTO-omwenteling. De versnellingsbak of het motortoerental heeft bij de afstandsafhankelijke toepassing geen oorzakelijk verband met de PTO-overbrenging. 3. Tussenbakafhankelijke toepassing: De tussenbakafhankelijke toepassing is vergelijkbaar met de afstandsafhankelijke toepassing. Het verschil ligt in het feit dat met de tussenbak de weg- of terreingroep kan worden gekozen waardoor twee verschillende overbrengingen van de PTO mogelijk zijn. In het hoofdstuk Berekeningen in de brochures van de betreffende series staat een berekeningsvoorbeeld met betrekking tot de overbrenging van de PTO op de tussenbak. 7.3.2 PTO s op versnellingsbak 7.3.2.1 Onderscheid PTO s kunnen onderscheiden worden op basis van: de gebruiksduur Tabel 4: PTO s en gebruiksduur Gebruiksduur Kortstondig gebruik < 60min Continu gebruik 60min de afhankelijkheid van de krachtstroom - motorafhankelijke PTO - koppelingsafhankelijke PTO PTO s 13
Tabel 5: PTO - toewijzing van gebruiksduur en krachtstroom aan PTO-code Kortstondig gebruik < 60min Motorafhankelijk Koppelingsafhankelijk ZF ZF EATON N../4b, c N36/5b, c NM AS/10b, c Continu gebruik 60min NMV N../1b, c N../10b, c NM AS/10b, c met ventilator of koelset 81Z2 2266 290x (+500x) 7.3.2.2 Koppelingsafhankelijke PTO s Via de hoofdas (ook wel ingaande as versnellingsbak) wordt bij draaiende motor en ingeschakelde koppeling al een tandwielpaar van de versnellingsbak aangedreven. Daardoor draait de secundaire as van de versnellingsbak mee. Wordt de koppeling ingetrapt, blijft door de inwendige weerstand van de versnellingsbak de secundaire as staan. In deze bedrijfstoestand kan de PTO worden ingeschakeld. De overbrengingsverhouding tussen motor en versnellingsbak wordt bepaald door de overbrenging van het tandwielpaar hoofdas secundaire as. Zijn qua constructie dezelfde PTO s op verschillende versnellingsbakken gemonteerd, dan hebben deze door de verschillende basisoverbrengingen van de versnellingsbakken verschillende toerentalcoëfficiënten (f). Afbeelding 9: Voorbeeld: versnellingsbakschema koppelingsafhankelijke PTO ESC-070 Motor Koppeling Versnellingsbak PTO Schakeling: De PTO s worden pneumatisch geschakeld door een schakelklep en een persluchtcilinder, die in de PTO-behuizing is ondergebracht. Gebruik: De PTO s kunnen zowel bij stilstaand als bij rijdend voertuig worden gebruikt. Het in- en uitschakelen moet gebeuren als het voertuig stilstaat. Worden koppelingsafhankelijke PTO s tijdens het rijden gebruikt, dan mogen er geen schakelacties worden uitgevoerd. De volgende veiligheidsvoorschriften moeten in acht worden genomen: De PTO mag alleen worden in- of uitgeschakeld als de koppeling geopend is! PTO s 14
De PTO mag alleen worden in- of uitgeschakeld als de koppeling geopend is! Het ontkoppelen moet plaatsvinden als de motor stationair draait. De PTO mag pas worden ingeschakeld wanneer de secundaire as stilstaat. Staat de secundaire as niet stil, dan is er een ratelend geluid te horen als de PTO wordt ingeschakeld. Uitlooptijden variëren afhankelijk van de bedrijfstoestand en kunnen door kort te synchroniseren, bij voorkeur van de 1e versnelling, worden verkort. Let op: als het voertuig stilstaat valt de luchtdruk in het systeem weg. Hierdoor wordt de klauwkoppeling via de in de schakelcilinder ingebouwde drukveren ontkoppeld. Zodra de luchtdruk na het starten van de motor weer toeneemt, wordt er weer automatisch ontkoppeld. Bij draaiende motor leidt dit tot schade aan de schakelvertanding en daardoor tot een kortere levensduur van de PTO. Daarom moet de PTO altijd worden uitgeschakeld als het voertuig langere tijd niet wordt gebruikt (bv. s nachts). PTO-code: De laatste positie van de PTO-code, dus de letter b of c, geeft het type PTO aan. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen: Uitvoering "b" Basisuitvoering voor cardanasaandrijving, flens volgens DIN ISO 7646. Uitvoering "c" Eenvoudigste en meest gebruikelijke type voor directe montage van pompen. Vóór de montage van de pomp wordt een schakelmof resp. aandrijftandwiel op de aandrijfas van de pomp gestoken. De pompaansluiting gebeurt volgens ISO 7653 resp. BNA NF, R17-102 (bv. Meiller axiale -plunjerpomp). Uitvoering c kan worden afgeleid van uitvoering b : Afhankelijk van de constructie van de PTO kan uitvoering c worden omgebouwd tot uitvoering b. Afbeelding 10: PTO - aansluitvarianten ESC-071 b c Bij directe montage van pompen (uitvoering c ) moet het opbouwbedrijf ervoor zorgen dat het maximale gewichtsmoment van een direct gemonteerde pomp plus montagedelen (bv. slangen) niet wordt overschreden! PTO s 15
Tabel 6: Toegestane gewichtsmomenten op PTO Gewichtsmomenten bij NMAS/10 controleren!! Toegestaan gewichtsmoment Versnellingsbakafhankelijk PTO ZF EATON 30 Nm NL/ 1c, NL/ 4c, N36/ 5c, N850/ 10c 2266 290x 50 Nm NH/ 1c, NH/ 4c, N221/ 10c, NAS/ 10c, NMAS/ 10c 81Z2 Afbeelding 11: Maximaal gewichtsmoment van pompen bij directe montage ESC-082 a [m] F G [N] Formule 1: Maximaal gewichtsmoment op PTO M G = a F G Hierin: M G = maximaal gewichtsmoment bij directe montage van pomp volgens tabel 6 in [Nm] a = afstand tussen zwaartepunt van pomp en pompflensvlak in [m] F G = pompgewicht inclusief alle op de pomp gemonteerde appendages in [N] 7.3.2.3 Motorafhankelijke PTO s Motorafhankelijk zijn de PTO s met de typeaanduiding NMV. Deze PTO s zijn rechtstreeks verbonden met de krukas van de motor. Ze gaan om de koppeling heen, omzeilen deze als het ware, zie afbeelding 12. Ze zijn voor continu gebruik en grote vermogens ontworpen. De schakeling van de PTO vindt plaats door een ingebouwde, hydraulisch bediende lamellenkoppeling. Hierdoor is de aftakplaats van de NMV onder belasting in en uit te schakelen. PTO s 16
Afbeelding 12: ZF-PTO s, versnellingsbakschema NMV ESC-072 PTO Motor Koppeling Versnellingsbak De NMV kan zowel bij stilstaand als bij rijdend voertuig worden gebruikt. Zodra de motor draait, is de NMV bedrijfsgereed. De krachtoverbrenging naar de PTO hangt volledig af van de koppeling. Er zijn twee basistypen: NMV130E bij de ZF-Ecomid-versnellingsbak 16S109 (M2000L/M) en NMV221 bij de ZF-Ecosplitversnellingsbak 16S.. Beide zijn met twee verschillende overbrengingen leverbaar: Toerentalcoëfficiënt f = 0,98 n mot, waarbij 2000 Nm max. koppel Toerentalcoëfficiënt f = 1,55 n mot, waarbij 1300 Nm max. koppel Belangrijke aanwijzing met betrekking tot minimaal toerental tijdens gebruik: Voor een toerental van 800 tot 1200 1/min is een massatraagheidsmoment op de PTO nodig van > 0,4 kgm 2. Is het massatraagheidsmoment van het aggregaat niet bekend bij het opbouwbedrijf, dan moet voor de PTO een toerental van > 1200 1/min worden gekozen, zodat het toerental boven het resonantietoerental ligt (zie afbeelding 13). Ideaal is het gebruik in het gebied van of boven de ontkoppelingsgrens volgens afbeelding 13. PTO s 17
Afbeelding 13: ZF-PTO NMV, invloed van massatraagheidsmoment op resonantietoerental ESC-216_3 1600 1400 1200 N = 0,98 x N mot Toerental[ 1/min ] 1000 800 600 400 200 0 0 1600 1400 1200 1000 Resonantieomvang J > 0,3 kgm 2, Standardaanwending 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 Massatraagheidsmoment [ kgm 2 ] N = 1,55 x N mot 800 Toerental [ 1/min ] 600 400 200 0 0 Resonantieomvang J > 0,3 kgm 2, Standardaanwending 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 Massatraagheidsmoment [ kgm 2 ] Resonantieomvang Ontkoppelingsgrens PTO s 18
Afbeelding 14: ZF-PTO NMV-inschakeltoerental via massatraagheidsmoment op PTO-flens ESC-167 NMV 130E Maximaal toegestane schakelkoppel 28000Nm Toegestane inschakeltoerental bij maximaal 3 schakelingen/min NMV 221 Maximaal toegestane schakelkoppel 60000Nm Toegestane inschakeltoerental bij maximaal 3 schakelingen/min max. 2000 max. 1800 1800 1600 1600 Motortoerental [ min -1 ] 1400 1200 1000 800 800 n Ab = 1,45 n Ab = 1,55 600 n Ab = 1,03 Motortoerental [ min -1 ] 1400 1200 1000 n Ab = 0,98 600 0 2 4 6 8 10 max 0 2 4 6 8 10 12 14 Massatraagheidsmoment op aandrijffl ens ] ment op aandrijffl ens J [kg m 2 J [kg m 2 Massatraagheidsmo- ] 7.3.2.4 PTO s op versnellingsbak met WSK PTO s voor versnellingsbakken met WSK (WSK = Wandler-Schalt-Kupplung, koppelomvormer met koppelingsplaat) kunnen op dezelfde wijze worden gemonteerd als PTO s op andere ZF-versnellingsbakken. Qua werking en gebruik verschilt een op de WSK gemonteerde NMV niet van een NMV bij een normale versnellingsbak. Koppelingsafhankelijke PTO s op versnellingsbakken met WSK verschillen echter wel qua functie, werking en gebruik. Wordt op een versnellingsbak met WSK een koppelingsafhankelijke PTO gemonteerd, dan moet er beslist rekening mee worden gehouden dat er niet altijd sprake is van een constante overbrengingsverhouding. Door de werking van de hydrodynamische koppelomvormer kan ondanks gelijkblijvend motortoerental het teruggelopen PTO-toerental op grond van de slip in de omvormer aan vrij grote variaties onderhevig zijn. Het PTO-toerental zou theoretisch zelfs tot nul kunnen teruglopen als door de PTO-belasting de slip in de omvormer zo groot wordt, dat er geen vermogen meer kan worden overgebracht. Dit effect kan door de inbouw van een overbruggingsschakeling (lock-up) worden tegengegaan. Daarmee wordt na het inschakelen van de PTO de overbruggingskoppeling automatisch gesloten. Hierdoor is er een mechanische verbinding tussen de motor en de PTO ontstaan en is er sprake van een constante overbrengingsverhouding. De overbruggingsschakeling kan alleen worden ingebouwd wanneer ook is voorzien in een schakelblokkering van de versnellingsbak, die voorkomt dat bij ingeschakelde PTO per ongeluk een versnelling kan worden ingeschakeld. PTO s 19
7.3.2.5 PTO s op automatische versnellingsbak ZF HP De automatische versnellingsbakken met omvormer ZF HP 500, ZF HP 590 en ZF HP 600 kunnen met maximaal 2 motortoerentalafhankelijke PTO s worden geleverd. De draairichting is afhankelijk van de montageplaats (links of rechts van de hoofdas van de versnellingsbak). Daarom wordt de montagepositie samen met de PTO-code genoemd. Voorbeeld: D02c links voor links van de hoofdas. Attentie! De montagepositie op de versnellingsbak wordt bedoeld, niet de draairichting. 7.3.2.6 PTO s en intarders De ZF-intarder is een in de versnellingsbak ingebouwde secundaire retarder (een hydrodynamische extra rem). De intarder is verkrijgbaar voor de versnellingsbak 12AS... en 16S... en heeft geen invloed op de toepassing van de op het bakuiteinde mogelijke PTO s. Voor veel samen met de intarder monteerbare PTO s is een adapterplaat nodig of is er sprake van speciale PTO s. 7.3.2.7 PTO s op ZF-versnellingsbak (Technische gegevens en Tabellen) zie ook PDF na_zf_d.pdf / na_zf_gb.pdf 7.3.2.8 PTO s op EATON-versnellingsbak (Technische gegevens en Tabellen) zie ook PDF na_eaton_d.pdf / na_eaton_gb.pdf PTO s 20