Коробки отбора мощности: виды и принцип работы
Рассмотрим, как работает этот узел, какие существуют виды коробок отбора мощности и что необходимо учитывать при подборе.
Что такое коробка отбора мощности
Коробка отбора мощности — это механический узел, передающий вращение от двигателя через трансмиссию или специальный привод к дополнительному оборудованию.
Чаще всего КОМ приводит в действие гидравлический насос. Насос создаёт поток рабочей жидкости, который поступает к гидроцилиндрам и гидромоторам. В других исполнениях коробка может передавать вращение компрессору, водяному насосу, лебёдке или генератору.
Важно различать функции компонентов: КОМ передаёт механическую мощность, а гидронасос преобразует её в энергию потока жидкости.
Как работает коробка отбора мощности
В распространённом исполнении коробка устанавливается на предусмотренное изготовителем посадочное место коробки передач. Её входная шестерня получает вращение от трансмиссии, а зубчатая передача направляет его на выходной вал.
К выходу КОМ подключают насос непосредственно либо через промежуточный привод. Скорость и направление вращения зависят от конструкции трансмиссии и самой коробки отбора мощности.
Даже внутри одной серии могут предлагаться разные входные шестерни, передаточные отношения, механизмы включения и выходные соединения. Поэтому внешне похожие КОМ не обязательно взаимозаменяемы.
Основные виды коробок отбора мощности
КОМ классифицируют по нескольким признакам: источнику привода, месту установки, конструкции включения и способу управления. Эти признаки могут сочетаться в одном устройстве. Например, коробка может одновременно быть установлена сбоку КПП, зависеть от сцепления и иметь пневматическое управление.
КОМ зависимые от сцепления
Такие коробки получают привод через сцепление автомобиля. Для передачи мощности двигатель должен работать, а сцепление — быть замкнуто. При его размыкании передача мощности к КОМ прерывается.
Подобные решения используются для привода гидронасосов, компрессоров, лебёдок, подъёмных платформ и другого оборудования. Конкретные условия включения определяются документацией автомобиля и установленной КОМ.
КОМ с приводом от двигателя
Эта конструкция позволяет организовать отбор мощности независимо от размыкания основного сцепления трансмиссии.
Один из вариантов — специальный модуль между двигателем и коробкой передач. Решения этого класса применяются на технике с высокой потребностью в мощности дополнительного оборудования: автобетононасосах, мобильных кранах и пожарных автомобилях.
Термин «независимая КОМ» следует уточнять по документации: независимость от основного сцепления сама по себе не означает, что устройство допускается включать при любых оборотах или нагрузке.
КОМ зависимые от движения автомобиля
Такие устройства связаны с выходным валом трансмиссии. Их работа определяется движением автомобиля, а не только работой двигателя.
Это специальное исполнение используется, например, для привода насоса резервного контура рулевого управления: при движении машины насос может продолжать работать даже после остановки двигателя. Подобная КОМ отличается по назначению от обычного привода насоса самосвальной установки.
Как включается коробка отбора мощности
Механическое включение
В таких конструкциях соединение привода происходит перемещением элементов зубчатого зацепления. Для включения необходимо соблюдать условия остановки соответствующих вращающихся деталей, указанные изготовителем.
Попытка включить несинхронизированный механизм при недопустимом вращении может повредить зубья и элементы переключения.
Фрикционное включение
В КОМ с фрикционной муфтой мощность передаётся после сжатия пакета дисков.
В подходящих сочетаниях с трансмиссией они допускают включение при вращающемся приводе, а отдельные исполнения — при движении автомобиля. Разрешённые обороты и условия включения необходимо проверять для конкретной модели.
Постоянный привод
У КОМ постоянного привода отсутствует обычный механизм отключения: при вращении приводного элемента вращается и выход.
Такие решения применяются в системах с продолжительным рабочим циклом. Управление работой оборудования при этом предусматривается в общей схеме привода.
Способы управления КОМ
Механизм включения и способ управления — разные характеристики. Например, пневматическое управление может использоваться для перемещения механизма переключения; само по себе оно не означает наличия фрикционной муфты.
Встречаются следующие варианты управления:
Механическое — рычагом, тягой или тросом.
Пневматическое — с использованием сжатого воздуха.
Гидравлическое — управляющим давлением жидкости.
Электрическое — электромагнитным исполнительным устройством.
Комбинированное — например, электрическая команда управляет пневматическим или гидравлическим включением.
Кнопка в кабине показывает способ подачи команды, но не раскрывает конструкцию самой КОМ.
Как коробка отбора мощности соединяется с насосом
При непосредственном присоединении гидронасос устанавливается на выходной фланец коробки. Необходимо соответствие присоединительных размеров и исполнения вала.
При раздельном размещении вращение передаётся через карданный или другой предусмотренный конструкцией привод. Это позволяет расположить оборудование отдельно от коробки отбора мощности.
Производители предлагают разные выходы под насосы и механические приводы, включая исполнения с интерфейсами SAE и DIN. Совпадение названия стандарта не заменяет проверку конкретного фланца и вала.
Что учитывать при выборе коробки отбора мощности
Точную модель коробки передач
Подбор начинается с идентификации КПП. Марки и модели автомобиля недостаточно: КОМ должна соответствовать посадочному месту и приводной шестерне конкретной трансмиссии.
Обороты и направление вращения
Необходимо согласовать скорость выхода КОМ с рабочим диапазоном насоса или другого механизма. Также проверяют направление вращения и сторону, с которой оно определяется в документации.
Крутящий момент и продолжительность работы
Коробка должна выдерживать нагрузку оборудования в требуемом режиме. Допустимые значения для кратковременной и непрерывной работы могут различаться, поэтому ориентироваться только на максимальный момент нельзя.
Комплектацию и монтаж
Проверяют тип выхода, способ включения, необходимость адаптера или проставки, крепёж и доступное место для установки. Все примечания к применяемости в каталоге относятся к подбору наравне с основными характеристиками.
Почему универсальной КОМ для любой техники не существует
Коробки отбора мощности различаются не только креплением. Значение имеют входное зацепление, передаточное отношение, выходной вал, способ включения и допустимая нагрузка.
Даже одна серия может включать множество вариантов под разные трансмиссии и задачи. Поэтому замена по внешнему сходству или только по марке автомобиля не обеспечивает совместимость.