Zrozumienie kierunku obrotów jest kluczowe zarówno dla prawidłowego funkcjonowania układów hydraulicznych w ciągnikach rolniczych, jak i dla pracy silników spalinowych. Nieprawidłowe rozpoznanie lub zmiana kierunku obrotów może prowadzić do nieskutecznej pracy maszyny, a w niektórych przypadkach nawet do uszkodzeń. Poniższa artykuł wyjaśnia, dlaczego kierunek obrotów jest tak ważny i jak go określić w różnych zastosowaniach.
Pompy hydrauliczne w ciągnikach rolniczych
Pompa hydrauliczna to podstawowy element wyposażenia każdego ciągnika rolniczego, zapewniający pracę podzespołów takich jak podnośnik trójpunktowego układu zawieszenia (TUZ), ładowacz czołowy (TUR) - jeśli jest zainstalowany, a także umożliwiający korzystanie z hydrauliki zewnętrznej (np. do kiprowania przyczep). Hydraulika siłowa jest konieczna do pracy z maszynami, które wymagają regularnego podnoszenia i opuszczania, np. pług czy brona, co realizuje siłownik TUZ-a.
Rodzaje i zasada działania
W większości traktorów ciśnienie w układzie zapewnia pompa hydrauliczna zębata. Jest to rodzaj pompy wyporowej rotacyjnej, w której korpusie znajdują się dwa koła zębate, możliwie jak najciaśniej osadzone. Koła te napędzane są przez silnik spalinowy traktora, którego obroty przenoszone są na wałek pompy hydraulicznej. Pompy zębate są bardzo trwałe, dzięki prostej zasadzie działania i minimalnej ilości współpracujących ze sobą elementów. Można je znaleźć niemal we wszystkich markach i modelach ciągników, w tym krajowych Ursusach C-330, C-360 czy C-385, a także wciąż popularnych w Polsce Władimircach T-25 czy czeskich Zetorach. Wykazują się też dużym stopniem uniwersalności; np. do Ursusa C-360 można zamontować zarówno pompę zwykłą, jak i wzmocnioną, o większym wydatku.
Znaczenie kierunku obrotów w pompach hydraulicznych
Jedną z cech charakterystycznych pomp zębatych jest z góry ustalony kierunek obrotów. Działanie pompy hydraulicznej zębatej jest w ogromnej mierze zależne od obracania się w odpowiednim kierunku. Większość traktorów posiada pompy, które wymagają obrotów w lewą stronę, co dotyczy większości Ursusów, Zetorów, Władimirców, jak również zachodnich ciągników. Zdarzają się jednak traktory, głównie zagraniczne, których pompy pracują z obrotami w prawą stronę.
Identyfikacja kierunku obrotów jest absolutnie kluczowa dla poprawnego działania urządzenia; każda pompa musi być sprawdzona przed założeniem. Nieprawidłowy kierunek obrotów zwykle nie powoduje zniszczenia mechanizmu, jednak o jakiejkolwiek pracy układu można wtedy zapomnieć, ponieważ pompa będzie tłoczyć olej w przeciwnym kierunku do zasadniczego.
Jak określić kierunek obrotów pompy hydraulicznej?
- Strzałka na obudowie: Najprostszym i najpewniejszym sposobem identyfikacji kierunku obrotów nowej pompy jest odnalezienie na obudowie strzałki, która go wskazuje. Można ją odnaleźć spoglądając na obudowę od strony wałka.
- Wielkość otworów: W przypadku, gdy oznaczenia są nieczytelne (np. w używanej pompie), należy ustawić urządzenie w taki sposób, by wałek był skierowany naprzeciwko obserwatora. Następnie obrócić pompę kołnierzem centrującym (zawierającym wałek) do góry. Na obudowie należy zidentyfikować dwa otwory, do których podłącza się węże od instalacji. Otwór ssący pompy hydraulicznej zębatej jest w bardzo wielu przypadkach większy od otworu tłoczącego pompy hydraulicznej. Jeśli strona ssąca pompy (większy otwór) jest po naszej lewej, a strona tłocząca pompy (mniejszy otwór) po prawej, to urządzenie pracuje z obrotami w prawą stronę.
- Obserwacja instalacji: Podczas demontażu starej pompy można spotkać się z sytuacją, gdy oba otwory będą identycznej średnicy, a na obudowie nie da się odnaleźć strzałki. Wówczas nie pozostaje nic innego jak samodzielnie zidentyfikować otwory ssące i tłoczne, poprzez obserwację w jaki sposób urządzenie było zainstalowane w ciągniku.
Kierunek obrotów w silnikach spalinowych
Kwestia kierunku obrotów jest również istotna w silnikach spalinowych, zwłaszcza w kontekście ich zastosowania w różnych maszynach, takich jak te używane w dawnych urządzeniach rolniczych, np. Dzik. Zmiana kierunku obrotów silnika jest złożonym zagadnieniem, wpływającym na wiele jego elementów.
Zmiana kierunku obrotów w silnikach (przykłady)
W silnikach typu Dzik, wykorzystywanych w wielu maszynach (pompy wody, napędy do młocarni, betoniarek, kosiarki rotacyjne), zmiana kierunku obrotów była możliwa. Techniczna Obsługa Rolnictwa (TOR) wykonywała to przez zmianę zapłonu. Panowie, którzy pracowali w TOR-ze twierdzili, że do obrotów w prawo były prawe aparaty zapłonowe. Konieczne było również obrócenie tłoka o 180 stopni, choć mogły występować problemy z zamkami pierścieni. Istotne jest również to, że łopatki chłodzenia silnika są odpowiednio wyprofilowane do kierunków obrotów, co oznacza, że zmiana kierunku obrotów bez modyfikacji układu chłodzenia może prowadzić do jego nieefektywnej pracy.
Oznaczanie tłoków i kierunek obrotów
Strzałka na tłoku wskazuje na dwie rzeczy: kierunek ułożenia w cylindrze, aby pierścienie nie uległy uszkodzeniu o okna, oraz istnienie nadlewu w wewnętrznej części tłoka, który faktycznie powoduje, że tłok jest niewyważony. To dodatkowo sprawia, że silnik nie wykazuje tzw. "odbicia". Obrót tłoka o 180 stopni w niektórych silnikach ma sens i tak robiono w silnikach starych Dzików, gdzie aparat zapłonowy był w środku i stosowano gaźnik BVF. W nowszych modelach może to być niewykonalne ze względu na konstrukcję pierścieni i zewnętrzny przerywacz zapłonu.
Kierunek obrotów a punkt odniesienia
Kierunek obrotów silnika standardowo określa się od strony koła zamachowego lub, inaczej mówiąc, od strony "oddawania" mocy silnika. Cylindry oznacza się zaczynając od najbliższego chłodnicy lub od strony rozrządu. Nie ma jednej, jednoznacznej normy na kolejność liczenia cylindrów. Międzynarodowa norma ISO i niemieckie DIN-3020 przewidują ustalanie od miejsca odbioru mocy.
W silniku dwusuwowym obroty określa się od strony przeciwnej odbioru mocy. W silniku z wałkiem królewskim jest on widoczny na zewnątrz silnika w miejscu, w którym normalnie znajduje się standardowy napęd wałka rozrządu. W przypadku silników rzędowych określenie kierunku obrotów nie sprawia problemu. Istnieją jednak silniki dwukierunkowe, stosowane np. na okrętach, które mogą pracować w dwie strony.
Praktyczne aspekty zmiany kierunku obrotów
W przypadku konieczności zmiany kierunku obrotów dla napędu maszyn, np. rębaka, który ma być napędzany przez ciągnik MTZ 82, a brak jest możliwości zmiany kierunku obrotów w ciągniku, rozważa się różne rozwiązania:
- Przekładnia mechaniczna jednostopniowa: Z odpowiednim przełożeniem, np. od ładowacza Cyklop (od napędu pompy). Taka przekładnia jest solidna i ma już frezy do przekaźnika.
- Skrzynia biegów od Żuka: Jest mocna, tania i umożliwia dopasowanie obrotów poprzez przełączanie biegów (np. II-III). Do wałka sprzęgłowego należałoby dospawać przekaźnik.
- Napęd hydrauliczny: Jest to również jedna z opcji.
- Silnik spalinowy: Rozważa się również możliwość użycia silnika spalinowego w przyszłości jako samodzielnego napędu.