Símbolos de bomba hidráulica são representações gráficas padronizadas usadas em diagramas de circuitos hidráulicos (esquemas) para identificar o tipo, direção do fluxo e método de controle de uma bomba sem descrição escrita. Lê-los corretamente é essencial para qualquer pessoa que projete, solucione problemas ou faça manutenção em um sistema hidráulico. Entre os muitos tipos de bombas representados nestes esquemas, a bomba hidráulica alimentada por PTO (tomada de força) é uma das mais importantes na prática - usada extensivamente na agricultura, transporte rodoviário, construção e serviços de emergência, onde o motor de um veículo aciona funções de trabalho hidráulico diretamente.
Este artigo explica como interpretar símbolos de bombas hidráulicas com precisão, aborda as principais variações de símbolos que você encontrará e, em seguida, aprofunda-se na prática sobre bombas hidráulicas acionadas por tomada de força – como elas funcionam, quais especificações são importantes e como selecionar a correta para uma determinada aplicação.
Como ler o símbolo básico da bomba hidráulica
A norma ISO 1219 rege símbolos esquemáticos hidráulicos e pneumáticos globalmente. Sob esta norma, todos os símbolos de bombas hidráulicas compartilham uma base comum: um círculo representando o corpo da bomba, com um triângulo preto sólido apontando para fora do círculo para indicar a direção do fluxo. O triângulo apontando para longe do círculo mostra que o fluido está sendo expelido – isso distingue uma bomba (entrada de energia, saída de fluido) de um motor hidráulico (entrada de fluido, saída mecânica), onde o triângulo aponta para dentro em direção ao círculo.
Elementos adicionais adicionados a este símbolo base transmitem características específicas da bomba:
- Seta única através do círculo (diagonal): Indica uma bomba de deslocamento fixo — a bomba fornece o mesmo volume de fluido por revolução, independentemente da pressão do sistema ou do ajuste externo.
- Seta dupla através do círculo (duas diagonais, uma com ponta de seta em cada extremidade): Indica uma bomba de deslocamento variável – o fluxo de saída pode ser ajustado enquanto a bomba está funcionando, normalmente alterando o ângulo da placa oscilante em uma bomba de pistão.
- Dois triângulos de fluxo em lados opostos do círculo: Indica uma bomba bidirecional capaz de bombear em ambas as direções — a bomba pode reverter o fluxo, comum em circuitos de transmissão hidrostática.
- Uma seta curva ao redor da linha do eixo: Indica o sentido de rotação do eixo — horário ou anti-horário — o que é fundamental ao especificar a substituição da bomba ou conectar uma unidade de tomada de força.
- Símbolo de mola ou linha de pressão piloto adicionado ao círculo: Indica uma bomba de deslocamento variável com compensação de pressão, onde o deslocamento reduz automaticamente à medida que a pressão do sistema atinge o ponto de ajuste do compensador.
- Linha tracejada de um elemento de controle até a bomba: Indica deslocamento variável operado por piloto ou controlado remotamente – o deslocamento é controlado por um sinal hidráulico ou elétrico separado.
O eixo que aciona a bomba é mostrado como uma linha que entra no círculo pelo lado oposto ao triângulo de fluxo. Quando duas bombas compartilham um eixo comum – uma configuração de bomba tandem comum em tratores agrícolas e circuitos de carregadeiras – dois círculos são desenhados conectados pela mesma linha de eixo, cada um com seu próprio triângulo de fluxo e porta de saída.
Variações do símbolo da bomba hidráulica por tipo de bomba
Embora o símbolo básico seja o mesmo para todas as bombas hidráulicas, a combinação de modificadores comunica a tecnologia específica da bomba usada. A tabela abaixo resume os tipos de bombas mais comuns e suas características de símbolos correspondentes:
| Tipo de bomba | Deslocamento | Recurso principal do símbolo | Aplicação Comum |
|---|---|---|---|
| Bomba de engrenagem (externa) | Corrigido | Círculo único triângulo externo seta diagonal única | Sistemas de tomada de força, divisores de toras, circuitos de baixa pressão |
| Bomba de palhetas | Corrigido or variable | Circule o triângulo para fora; variável adiciona seta diagonal dupla | Prensas industriais, máquinas-ferramentas |
| Bomba de pistão axial (fixa) | Corrigido | Círculo para fora do triângulo com seta diagonal única | Equipamento móvel de alta pressão |
| Bomba de pistão axial (variável) | Variável | Círculo para fora do triângulo seta diagonal dupla | Escavadeiras, acionamentos hidrostáticos |
| Bomba de pistão com compensação de pressão | Variável | Linha piloto tracejada de mola de seta dupla circular | Sistemas industriais energeticamente eficientes |
| Bomba tandem | Corrigido (each section) | Dois círculos na linha do eixo compartilhado, cada um com um triângulo externo | Tratores, sistemas agrícolas de circuito duplo |
| Bomba bidirecional | Corrigido or variable | Circule dois triângulos externos opostos em ambas as portas | Transmissões hidrostáticas, guinchos |
Ao ler um esquema hidráulico, o símbolo da bomba está quase sempre conectado a um símbolo de motor principal (motor elétrico ou motor de combustão interna) de um lado e à linha de pressão do sistema do outro. A linha de retorno do tanque (reservatório) é conectada em outro lugar do circuito. Rastrear essas conexões a partir do símbolo da bomba é o ponto de partida para a compreensão de qualquer diagrama de circuito hidráulico.
Como funcionam as bombas hidráulicas alimentadas por PTO
Uma bomba hidráulica acionada por PTO (tomada de força) extrai energia mecânica diretamente da transmissão ou motor de um veículo ou trator, convertendo-a em fluxo hidráulico e pressão para acionar funções de trabalho externas. O eixo da tomada de força — padronizado em 540 RPM ou 1.000 RPM para tratores agrícolas sob normas ISO 500 e ASAE S203 — acopla-se diretamente ao eixo de entrada da bomba através de conexão estriada ou adaptador de caixa de engrenagens.
Ao contrário das unidades de energia hidráulica acionadas eletricamente ou das bombas montadas no motor com acionamento direto por correia ou engrenagem, uma bomba PTO tem uma característica operacional fundamental: ele só produz fluxo hidráulico quando a tomada de força está engatada e o motor está funcionando acima da marcha lenta. A saída de fluxo é dimensionada diretamente com a velocidade do eixo da tomada de força — se a aceleração do motor cair, o mesmo acontece com o fluxo de saída da bomba e, portanto, com a velocidade de quaisquer atuadores acionados hidraulicamente.
O símbolo da bomba hidráulica usado em um esquema de sistema acionado por tomada de força mostra o círculo da bomba padrão com uma linha de eixo, mas o motor principal conectado a esse eixo é normalmente mostrado como um símbolo de motor ou rotulado como "PTO" em vez do círculo de motor elétrico padrão. Em alguns esquemas, um símbolo de caixa de velocidades aparece entre o eixo da tomada de força e a bomba para indicar uma relação de transmissão de aumento ou redução de velocidade.
Tipos de bombas PTO e quais aplicações são adequadas
Cada uma das três principais tecnologias de bomba usadas em aplicações de tomada de força oferece diferentes compensações em capacidade de pressão, consistência de fluxo, eficiência e custo:
Bombas de engrenagem (mais comuns para uso em tomada de força)
As bombas de engrenagens externas dominam as aplicações hidráulicas de tomada de força devido à sua simplicidade, robustez e tolerância a fluidos contaminados – importante em ambientes agrícolas e de construção. Uma bomba de engrenagem PTO típica opera a 150–250 bar (2.175–3.625 PSI) pressão contínua com taxas de fluxo de 11 a 114 litros por minuto em velocidades de tomada de força de 540 ou 1.000 RPM. Eles têm deslocamento fixo – o fluxo é diretamente proporcional à velocidade do eixo e não pode ser ajustado de forma independente.
Bombas de pistão (alta pressão, fluxo variável)
As bombas de pistão axial fornecem pressão contínua mais alta - até 350–420 bar (5.000–6.000 PSI) — e, em configurações de cilindrada variável, permite que o fluxo seja ajustado independentemente da rotação do motor. Isso os torna adequados para aplicações exigentes de tomada de força, como guindastes montados em caminhões (lanças articuladas), sistemas de elevação com gancho e ferramentas hidráulicas de alta pressão. A compensação é o custo mais elevado e a maior sensibilidade à contaminação de fluidos – normalmente é necessária a classe de limpeza ISO 4406 16/14/11 ou superior.
Bombas de palhetas (fluxo suave, pressão média)
As bombas de palhetas oferecem um fluxo muito suave e de baixa pulsação, o que as torna adequadas para aplicações acionadas por tomada de força onde a qualidade do fluxo é importante — determinados sistemas de transporte, aplicações de pulverização e assistências de direção hidráulica. A capacidade de pressão é moderada em 140–175 bar (2.000–2.500 PSI) , e são mais sensíveis ao desgaste com fluido contaminado do que as bombas de engrenagem. Menos comum no uso de TDF agrícola, mas encontrado em algumas aplicações de veículos industriais.
Especificações principais para selecionar uma bomba hidráulica alimentada por tomada de força
A correspondência de uma bomba hidráulica com tomada de força à sua aplicação requer a avaliação de diversas especificações interdependentes. Qualquer erro resulta em desempenho subdimensionado ou falha prematura da bomba:
| Especificação | Faixa Típica | Orientação de seleção |
|---|---|---|
| Velocidade da tomada de força | 540 RPM ou 1.000 RPM | Combine exatamente a classificação de velocidade de entrada da bomba com a velocidade de saída da tomada de força do trator |
| Deslocamento (cc/rev) | 11–100 cc/rotação | Calcule: vazão necessária (L/min) ÷ velocidade da tomada de força (RPM) × 1.000 |
| Classificação de pressão (contínua) | 150–420 barras | Deve exceder a configuração da válvula de alívio do sistema em pelo menos 10–15% |
| Tipo de eixo e spline | SAE A, B, C; Estria de 6 ou 21 dentes | Deve corresponder exatamente ao adaptador PTO ou à saída da caixa de velocidades |
| Tamanho e padrão da porta | SAE, BSP ou ORFS | Combine a mangueira do sistema existente e os padrões de montagem para evitar vazamentos no adaptador |
| Direção de rotação | CW ou CCW (visto da extremidade do eixo) | Deve corresponder à rotação do eixo da tomada de força – a direção errada destrói a bomba em minutos |
| Potência de entrada necessária (kW) | 5–75 kW | Deve estar dentro da capacidade nominal de potência da tomada de força do trator |
A especificação do sentido de rotação merece destaque especial. Operar uma bomba de engrenagens na direção de rotação errada força imediatamente o fluido contra as vedações internas na direção incorreta, causando falha catastrófica da vedação e destruição da bomba em minutos - não horas. Verifique sempre o sentido de rotação na placa de identificação da bomba e compare com a rotação real do eixo de tomada de força antes da partida.
Configurações de montagem da bomba PTO e arranjos de acionamento
As bombas hidráulicas da tomada de força conectam-se à fonte de energia através de vários arranjos físicos diferentes, dependendo do tipo de veículo, dos pontos de montagem disponíveis e da localização necessária da bomba:
- Montagem direta da tomada de força traseira do trator: A bomba é aparafusada diretamente a um suporte na ponta do eixo de tomada de força traseiro do trator usando um eixo de transmissão de junta universal. Comum para acionamento de implementos hidráulicos externos — rachadores de madeira, acionadores de postes, semeadores hidráulicos. A bomba e seu reservatório normalmente são montados na estrutura do implemento e não no trator.
- Tomada de força montada na transmissão (caminhão): Em caminhões comerciais, uma porta de tomada de força da caixa de câmbio (tamanhos padrão SAE de A a F) aceita uma unidade de tomada de força correspondente que aciona a bomba através de uma malha de engrenagem direta. A bomba é montada por flange na caixa de velocidades da TDF. Este é o arranjo padrão para caminhões basculantes, veículos de coleta de lixo, caminhões com gancho e caminhões guindaste.
- Caixa de transferência PTO: Os caminhões com tração nas quatro rodas e caixas de transferência às vezes fornecem uma saída de tomada de força da caixa de transferência, permitindo a operação da bomba enquanto o veículo está parado com o sistema de transmissão desconectado. Usado em aparelhos de incêndio e veículos de resposta a emergências.
- Tomada de força do volante do motor: Bombas montadas diretamente na carcaça do motor e acionadas pelo volante através de um conjunto de embreagem. Fornece operação contínua da bomba independente da caixa de engrenagens — usada em betoneiras, sopradores de neve e caminhões-tanque a vácuo onde é necessária energia hidráulica contínua, independentemente da velocidade do veículo.
Cálculo do deslocamento e da potência necessários da bomba PTO
O dimensionamento adequado de uma bomba PTO começa com a definição do fluxo hidráulico e da pressão necessários e, em seguida, retornando aos requisitos de deslocamento e potência de entrada. Os cálculos são simples:
Deslocamento necessário da bomba (cc/rev):
Deslocamento = (Fluxo necessário em L/min × 1.000) ÷ Velocidade da tomada de força em RPM
Exemplo: Um divisor de toras requer 30 L/min a uma velocidade de tomada de força de 1.000 RPM. Deslocamento = (30 × 1.000) ÷ 1.000 = 30 cc/rotação . Selecione uma bomba com deslocamento de 30–35 cc/rot para permitir perdas de eficiência volumétrica (normalmente 5–15% em bombas de engrenagem).
Potência de entrada necessária (kW):
Potência (kW) = (Fluxo em L/min × Pressão em bar) ÷ 600 ÷ eficiência geral
Exemplo: 30 L/min a 200 bar, eficiência global 0,85. Potência = (30 × 200) ÷ 600 ÷ 0,85 = 11,8 kW (aproximadamente 15,8 HP) . A potência nominal da TDF do trator deve exceder este valor — uma TDF de trator de 30 HP é adequada; um trator de 20 HP não.
Sempre adicione um Margem de segurança de 20–25% acima da potência calculada ao especificar o tamanho do trator, pois a eficiência da bomba diminui com o desgaste e os transientes de pressão do sistema podem exceder os valores de estado estacionário durante condições de parada do atuador.
Problemas comuns da bomba PTO e como diagnosticá-los
A maioria das falhas da bomba hidráulica da tomada de força segue padrões reconhecíveis que podem ser diagnosticados antes que ocorra uma falha completa:
- Cavitação (ruído de choro ou grito na inicialização): Causada por fornecimento insuficiente de óleo à entrada da bomba – normalmente devido a um filtro de sucção entupido, mangueira de sucção colapsada ou nível de fluido do reservatório muito baixo. A cavitação corrói o interior da bomba em poucas horas de operação contínua. Verifique o vácuo da linha de sucção com um vacuômetro — mais de 0,3 bar (9 inHg) na entrada da bomba indica uma restrição de sucção.
- Fluxo baixo e movimento lento do atuador: Em uma bomba de engrenagens, isso indica desgaste interno — a folga entre a engrenagem e o alojamento aumentou além da especificação, permitindo desvio interno. Compare a vazão real (medida com um medidor de vazão) com a vazão nominal na velocidade operacional. Uma redução de mais de 15% da vazão nominal em uma bomba de engrenagens indica que a substituição é necessária.
- Superaquecimento do fluido hidráulico: As causas incluem uma bomba operando a uma pressão continuamente acima de sua classificação contínua, uma válvula de alívio do sistema ajustada muito alta ou volume insuficiente do reservatório. A temperatura do fluido hidráulico acima de 80°C (176°F) acelera a oxidação do óleo e a degradação da vedação — um sistema dimensionado adequadamente deve manter o fluido abaixo de 60–65°C sob serviço contínuo.
- Vazamento na vedação do eixo: Vazamento de óleo externo no eixo da bomba indica uma falha na vedação do eixo — geralmente causada por pressão excessiva de drenagem da caixa (contrapressão na porta de drenagem da caixa da bomba), abrasão de fluido contaminado ou desalinhamento do eixo. Nas bombas de engrenagens, a pressão de drenagem da caixa não deve exceder 3–5 bar (44–73 PSI) continuamente.
- Fluxo errático ou pulsante: Nas bombas de engrenagem, isso indica ingestão de ar através de uma conexão de sucção com vazamento ou baixo nível de fluido, fazendo com que a bomba absorva ar de forma intermitente. Verifique todas as conexões da linha de sucção e o respiro do reservatório quanto a bloqueios.
