PTO یا سیستم پاور تیک آف (Power Take Of) یا بصورت عامیانه آن بغل گیربکس در دنیای ماشین‌آلات سنگین و خودروهای صنعتی، یکی از اجزای کلیدی است که نقش مهمی در انتقال نیرو از موتور به تجهیزات جانبی مانند پمپ، جرثقیل، کمپرسور، یا جک‌های هیدرولیکی را ایفا می‌کند. این سیستم که بصورت مکانیکی یا هیدرولیکی است ، توانایی استفاده از نیروی موتور را برای به حرکت درآوردن دستگاه‌های دیگر، بدون اینکه نیازی به تهیه موتور جداگانه برای آن وسیله جانبی باشد , فراهم می‌کند.
سیستم PTO انرژی‌ای را که میتواند هدر رود، دریافت و آن را به منبع دیگری منتقل می‌کند. این قابلیت سبب انجام کارهای متنوع و مهمی میگردد. برای درک ارزش آن، باید شناخت بهتری از این سیستم، انواع مختلف آن و کاربردهای متنوع آن صورت پذیرد.
درک سیستم انتقال قدرت (PTO)
سیستم‌های انتقال قدرت به خودروهای سنگین مانند کامیونهای کمپرسی، ماشین‌آلات تراش آسفالت جاده , جرثقیل ها و سایر تجهیزات اجازه می‌دهند توان موتور را برای انجام عملکردهای اصلی و جانبی منتقل کنند. PTO یک مکانیزم است که معمولاً روی محفظه فلایویل نصب می‌شود و توان موتور را به یک کاربرد ثانویه منتقل می‌کند.
در بیشتر موارد، این انتقال نیرو به یک شفت یا سیستم تسمه ثانویه انجام می‌شود که پمپ هیدرولیک، ژنراتور، کمپرسور هوا، دمنده پنوماتیکی، پمپ وکیوم، دیسک خردکن، درام خردکن یا فن را به حرکت درمی‌آورد.
نحوه عملکرد PTO
در کامیون‌ها، معمولاً PTO به گیربکس نصب می‌شود . وقتی موتور روشن است، PTO از طریق یک خروجی که روی گیربکس قرار دارد، نیروی چرخشی را دریافت می‌کند. اپراتور با استفاده از یک کلید یا اهرم، PTO را فعال می‌کند. سپس این نیرو از طریق شفت یا سیستم هیدرولیکی به دستگاه مقصد منتقل می‌شود. بسته به نوع سیستم، PTO ممکن است دائماً درگیر باشد یا تنها زمانی درگیر باشد که اپراتور آن را فعال کند. در برخی کامیون‌ها PTO با سیستم پنوماتیکی کنترل می‌شود، و در بعضی دیگر به‌صورت مکانیکی یا برقی.
اجزای اصلی سیستم PTO
یک سیستم انتقال قدرت (PTO) معمولاً از یک جعبه‌دنده، کلاچ و شفت انتقال نیرو تشکیل شده است. جعبه‌دنده وظیفه تبدیل توان را بر عهده دارد و این امکان را فراهم می‌کند که انرژی چرخشی موتور با سرعت یا گشتاور متفاوت به تجهیزات مورد نظر منتقل شود. کلاچ نیز وظیفه درگیر کردن و یا آزاد کردن سیستم PTO را برای کنترل انتقال نیرو بر عهده دارد.
انواع سیستم انتقال قدرت (PTO)
PTO جانبی (Side-Mount PTOs)
PTOهای جانبی یا بغل گیربکس رایج‌ترین نوع PTO در صنعت کامیون‌ها هستند. در برخی موارد، به دلیل موقعیت نصب، به آنها PTO زیرین (Bottom-Mount) نیز گفته می‌شود. این نوع PTO هنگام کار مستقیماً با چرخ‌دنده گیربکس درگیر می‌شود.
برای اشاره درست به موقعیت نصب PTO ،بصورت استاندارد دید خود را از سمت صندلی راننده در نظر میگیریم.
PTO عقب‌گیر (Rear-Mount PTOs)
این مدل در کامیونهای سبک اروپایی رایج است و در بازار اروپا کاربرد زیادی دارد. به آنها PTO شفت‌فرعی (Countershaft PTO) نیز گفته می‌شود. این PTO به انتهای گیربکس متصل شده و از شفت فرعی نیرو می‌گیرد، نه از چرخ‌دنده اصلی گیربکس. و دارای مزایایی مانند نصب آسان‌تر و تحمل گشتاور بالاتر است.
PTO شفت جدا (Split Shaft PTOs)
این نوع برای کاربری‌های سنگین که نیاز به توان و گشتاوری بالاتر از ظرفیت PTO متصل به گیربکس دارند, استفاده می‌شود. همچنین وقتی گیربکس جای نصب PTO ندارد، میتوان از این مدل استفاده کرد. شفت جدا به جای گیربکس، از شفت اصلی خودرو نیرو می‌گیرد و باید به شاسی متصل شود.
PTO دوطرفه (Reversible PTOs)
PTO دوطرفه برای انتقال نیرو در دو جهت طراحی شده و معمولاً برای وینچ‌های مکانیکی و پمپ‌های انتقال مایعات استفاده می‌شد. امروزه با جایگزینی محرک‌های هیدرولیکی، استفاده از این مدل کمتر شده است. باید توجه داشت که ظرفیت گشتاور در حالت معکوس معمولاً کمتر از حالت مستقیم است.
PTO انتهای موتور REPTO
(Rear-Engine PTOs)
این مدل به انتهای موتور متصل می‌شود و از میل‌لنگ موتور نیرو می‌گیرد.در این حالت PTO میتواند فشار هیدرولیک سیستم را حتی در دور پایین موتور حفظ کند.
PTO جلوی موتور FEPTO
(Front-Engine PTOs)
مشابه REPTO است اما در جلوی موتور نصب می‌شود و نیرو را مستقیماً از میل‌لنگ می‌گیرد. در این حالت، شفت انتقال نیرو از جلوی موتور، میان رادیاتور و جلوپنجره عبور کرده و به دستگاه متصل می‌شود. این مدل در ماشین‌های برف‌روب و جمع‌آوری زباله رایج است و نیاز به پمپ جابجایی متغیر دارد، زیرا شفت هر زمان موتور روشن باشد، می‌چرخد.
PTO فلایویل موتور
(Engine Flywheel PTOs)
بزرگ‌ترین نوع PTO موجود است که بین موتور و گیربکس نصب می‌شود و گاها نوع ساندویچی نیز نام دارد.این مدل تمام گشتاور موتور را منتقل کرده و به شفت ثانویه که پمپ، ژنراتور، دمنده یا پمپ وکیوم را به حرکت درمی‌آورد، نیرو می‌دهد. نصب آن باید در طراحی کامیون در نظر گرفته شود و نمیتوان بصورت افترمارکت آن را نصب کرد.
انواع سیستم درگیری PTO (Shift Types)
انواع PTO را میتوان با توجه به نوع درگیری آنها به صورت زیر دسته بندی کرد:
درگیری مکانیکی (Mechanical Shift)
در این مدل، دنده PTO مستقیماً با گیربکس درگیر می‌شود و لازم است پیش از درگیری، چرخ‌دنده‌های گیربکس از حرکت بایستند تا از آسیب جلوگیری شود. این مدل معمولاً در گیربکس‌های دستی استفاده شده و با اهرم، کابل یا فشار هوا فعال می‌شود.
درگیری کلاچ‌دار (Clutch Shift)
رایج‌ترین نوع PTO در گیربکس‌های اتوماتیک است که با نام‌های Power Shift یا Hot Shift نیز شناخته می‌شود. این مدل از دیسک‌های اصطکاکی استفاده می‌کند و میتواند حتی در حال حرکت خودرو با دور موتور زیر ۱۰۰۰ RPM فعال شود. مزیت آن کاهش خطر آسیب ناشی از درگیری نادرست است.
درگیری دائم (Constant Drive)
این مدل همیشه فعال و در حال چرخش است و برای کاربری‌هایی که بصورت مداوم هستند و یا در آنها توقف و شروع‌های مکرر وجود دارد مناسب است. ایراد آن عدم امکان خاموش کردن PTO است مگر اینکه از پمپ جابجایی متغیر استفاده شود.
روش‌های فعالسازی PTO (Engagement Methods)
با توجه به نوع فعالسازی این سیستم میتوان آن را به انواع زیر دسته بندی کرد:
- بادی (Air): از هوای فشرده سیستم ترمز بادی خودرو استفاده می‌کند.
- هیدرولیکی (Hydraulic): در گیربکس‌های اتوماتیک، فشار هیدرولیک گیربکس باعث درگیری کلاچ PTO می‌شود.
- کابل یا اهرم (Cable & Lever): PTO بصورت دستی با کابل یا اهرم درگیر می‌شود.
- برقی (Electric): با استفاده از سلونوئید که روی شاخه تعویض PTO عمل می‌کند، درگیر می‌شود و برای مواقعی که هوای فشرده یا سیستم هیدرولیک در دسترس نیست، مناسب است.
نحوه انتخاب PTO مناسب
انتخاب PTO اهمیت زیادی دارد، زیرا باید توان کافی برای تجهیزات فراهم کند بدون آنکه عملکرد اصلی محرک (Prime Mover) را به‌شدت محدود کند. برای انتخاب PTO نیاز به اطلاعات دقیق درباره کاربرد و نیاز توان اجزای ثانویه یا دستگاه‌های متصل وجود دارد.
فهرست کوتاهی از ملاحظات انتخاب PTO:
گشتاور، توان و سرعت موتور
گشتاور، توان و سرعت موتور از مهمترین مشخصات در انتخاب PTO هستند. دانستن این اطلاعات برای عملکرد بهینه ضروری است.
در بیشتر موارد، این اطلاعات در برگه مشخصات موتور یا برچسب اطلاعات روی موتور درج شده است. وقتی این داده‌ها را داشته باشید، می‌توانید ظرفیت گشتاور مورد نیاز PTO را محاسبه کنید
میزان توان مورد نیاز تجهیزات متصل‌شده
تجهیزاتی که قرار است توسط این سیستم راه اندازی شوند , به چه توانی برای کارکرد خود نیاز دارند.
نوع کارکرد متناوب یا مداوم است
مشخص بودن اندازه محفظه فلایویل و فلایویل
روش درگیر شدن PTO
نوع انتقال نیرو (تسمه یا شفت)
فضای موجود برای نصب
نوع کاربرد
دانستن این مشخصات میتواند در انتخاب PTO مناسب به شما کمک کند.
نصب PTO روی کامیون
یکی از مهمترین سوالات مطرح شده در مورد PTO این است که آیا میتوان این سیستم را بصورت جداگانه روی کامیون نصب کرد؟
پاسخ این سوال آری است و نصب این سیستم بصورت افتر مارکت after market روی کامیون ممکن است، اما باید چند نکته مهم را در نظر گرفت:
سازگاری با گیربکس:
گیربکس کامیون باید خروجی مخصوص PTO داشته باشد یا امکان نصب PTO را داشته باشد. بسیاری از گیربکس‌های سنگین مثل Eaton، Fuller، Allison یا ZF این قابلیت را دارند.
فضا و دسترسی فیزیکی:
باید فضای کافی برای نصب PTO و تجهیزات متصل (مثل پمپ یا کمپرسور) روی گیربکس یا اطراف آن وجود داشته باشد.
انتخاب مدل صحیح PTO:
PTO باید متناسب با مدل گیربکس کامیون، نوع کاربرد، و دور مورد نیاز (RPM) یا میزان گشتاور مورد نیاز انتخاب شود.
نتیجه‌گیری
PTO یا توان‌گیر یا سیستم انتقال قدرت ، یکی از حیاتی‌ترین اجزای کاربردی در وسایل نقلیه سنگین و ماشین‌آلات صنعتی است. این سیستم با انتقال نیروی موتور به تجهیزات جانبی، قابلیت‌ها و کارایی ماشین را چند برابر می‌کند. انتخاب صحیح نوع PTO و نصب اصولی آن میتواند تأثیر بسزایی در افزایش راندمان، کاهش هزینه‌ها و بهبود عملکرد کلی دستگاه داشته باشد آشنایی با اصول پایه، انتخاب سیستم مناسب، نصب و نگهداری درست و بهینه‌سازی عملکرد، کلید بهره‌برداری کامل از ظرفیت این سیستم است.و برای این امر مراجعه به مرکز تخصصی و با تجربه در این زمینه ضروری بنظر میرسد.
از جمله خدمات تخصصی ارائه شده در شرکت زرین فن آور چرخشگر نصب PTO بصورت after market میباشد.این شرکت در حال حاضر با انجام چندین پروژه موفق در زمینه نصب PTO در کنار سایر خدمات ویژه خود, آماده پاسخگویی به سوالات شما و ارائه خدمات مربوط به نصب PTO مناسب خودروی شما میباشد.
