Presa di Forza (PTO) Idraulica: Funzionamento e Applicazioni

Le attrezzature agricole sono tradizionalmente collegate al trattore mediante trasmissione meccanica diretta (presa di forza, PTO) o attraverso un circuito idraulico. Una presa di forza (detta anche presa di potenza) è una fonte di azionamento meccanico commutabile per autocarri o altri veicoli. Viene indicata anche con l’acronimo PTO (inglese: power take-off).

La presa di forza viene posta su un’uscita di forza secondaria della trasmissione esistente. L’energia meccanica di azionamento così generata può essere utilizzata, ad esempio, per azionare pompe idrauliche o alberi di trasmissione (prese di potenza) per le unità.

Funzionamento della Presa di Forza Idraulica

Se si collega una pompa idraulica idonea alla presa di potenza o di forza, è possibile far funzionare un sistema idraulico. Le pompe ad ingranaggi sono spesso utilizzate a questo scopo, in quanto queste ultime sono potenti e robuste.

Le prese di forza possono essere attivate manualmente tramite paranco a fune e leva manuale oppure pneumaticamente o elettricamente con un apposito interruttore. Modificando il numero di giri del motore o un rapporto di trasmissione nella presa di forza, è possibile variare la portata della pompa.

Applicazioni della Presa di Forza Idraulica

L’impianto idraulico può essere utilizzato per azionare un verricello, sollevare un cassone ribaltabile, alimentare una gru di carico, estendere e ritrarre una piattaforma oppure azionare uno sgombraneve. Questi sono solo alcuni esempi dei molti requisiti per l’utilizzo di sistemi idraulici su camion, trattori, furgoni o macchine semoventi.

Prese di Forza per Diversi Modelli di Veicoli

Molti autocarri di note marche automobilistiche consentono l’installazione a posteriori delle prese di forza. Eccone alcuni:

Mercedes-Benz
MAN
Renault
Volvo
Iveco
Scania ecc.

Oltre ai diversi produttori di autocarri, esistono anche tipi di cambio installati diversamente per i singoli veicoli. La presa di forza installata a posteriori deve adattarsi perfettamente al tipo di cambio esistente dal punto di vista meccanico. Pertanto, la potenza fornita dal cambio manuale o la coppia in Nm deve essere idonea per la pompa idraulica collegata.

Qualora una nuova presa di forza dovesse sostituirne una già esistente e difettosa, occorre prendere in considerazione la potenza, la velocità e il senso di rotazione della presa di forza al momento dell’acquisto del pezzo di ricambio.

Alcune pompe idrauliche, come ad esempio le pompe ad ingranaggi, possono essere azionate solo in un senso di rotazione, ovvero in senso antiorario o orario. Il senso di rotazione è indicato nei dati tecnici della pompa.

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ProLux propone prese di forza per quasi tutti i modelli di autocarri, idonee per l’installazione a posteriori. Per i comuni autocarri come Mercedes-Benz (Actros, ecc.) con cambio ZF S5-42/5.72, disponiamo delle giuste PTO nel negozio online ProLux.

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Elettrificazione della Trasmissione di Potenza

Negli ultimi anni, grazie ai livelli di affidabilità ed efficienza raggiunti dagli attuali azionamenti elettronici, è iniziato un progressivo ed inarrestabile processo di elettrificazione della trasmissione di potenza. In una attrezzatura elettrificata i carichi sono direttamente accoppiati a motori elettrici alimentati da un generatore collegato al motore diesel.

Inoltre:

la velocità dell’attrezzatura può essere facilmente legata a informazioni relative alla posizione dell’attrezzatura sul campo o provenienti da sensori che rilevano lo stato del terreno o delle piante.
gli azionamenti introdotti per il controllo dei motori sono anche una fonte di dati sul funzionamento della macchina.

Un sistema T6 può gestire fino a 6 motori per 60kW totali. Alcune caratteristiche di questi sistemi sono:

Resiste a urti, vibrazioni, temperature e condizioni ambientali estreme IP67 - IP6k9k
Raffreddato a liquido.
Dimensioni compatte, peso ridotto, non necessita di quadro elettrico, riduzione cablaggio HVDC e semplificazione del circuito di raffreddamento.

Esempio di Applicazione: Atomizzatore Smart Syntesis di Caffini Srl

Caffini Srl nell’ambito del progetto OPTIMA, inserito nel programma di finanziamento Horizon 2020, ha realizzato Smart Syntesis un atomizzatore per frutteti dotato di ventilatore elettrico ed ugelli a modulazione di impulso. Tale atomizzatore è dotato di un motore elettrico per il ventilatore che permette di controllare con precisione anche il flusso d'aria a seconda delle caratteristiche locali della chioma da trattare rilevata da sensori. Inoltre, gli ugelli PWM aumentano la controllabilità del liquido spruzzato. Il risultato complessivo è una riduzione dell'impatto ambientale nonché un più efficiente utilizzo dell’antiparassitario.

L’energia necessaria per la movimentazione del motore elettrico viene prodotta da un generatore a bordo dell’attrezzatura collegato alla PTO del trattore. Ventola e generatore sono motori sincroni a magneti permanenti gestiti da un sistema modulare KEB COMBIVERT T6 fornito da KEB costituito da due drive da 30 kW ciascuno.

Il drive collegato al generatore modula la coppia resistente in modo da mantenere costante a circa 650V DC il livello del bus DC al quale è collegato il drive che regola la velocità della ventola. Il riferimento di velocità della ventola, elaborato dal controllore dell’attrezzatura in funzione dei dati provenienti dai sensori di densità del fogliame presenti sull’atomizzatore, viene inviato sistema T6 tramite interfaccia CANbus J1939.

KEB ha affiancato e supportato Caffini nel processo di elettrificazione dell’attrezzatura occupandosi in particolare della efficace gestione dei motori con lo scopo di rendere l’esperienza d’uso dell’attrezzatura elettrificata equivalente a quello dell’attrezzatura meccanica.

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