Toma de Fuerza: Todo lo que Necesita Saber

Una toma de fuerza (PTO) Es un dispositivo mecánico que transmite la potencia de un motor u otro motor primario a equipos secundarios. En aplicaciones industriales, esa potencia transmitida puede accionar bombas hidráulicas, generadores, compresores, sopladores, trituradoras, molinos, ventiladores y otros componentes accionados sin necesidad de un motor independiente.

Las tomas de fuerza se utilizan en equipos como fresadoras de carreteras, trituradoras de roca, dragas, astilladoras de madera, sistemas de riego y otra maquinaria pesada. Dependiendo de la aplicación, una toma de fuerza puede transmitir la potencia a través de un eje o de un sistema de transmisión por correa, y puede emplear un acoplamiento mecánico, hidráulico o neumático.

Existen varios tipos de tomas de fuerza (PTO) industriales, entre los que se incluyen las tomas de fuerza mecánicas Pilotless®, las tomas de fuerza mecánicas tradicionales, las tomas de fuerza de tipo 1 y tipo 2, las tomas de fuerza Pilotless® sobre el eje, las tomas de fuerza de tipo GM® y las tomas de fuerza de tipo automovilístico. El diseño adecuado depende de factores como el par y la potencia del motor, la velocidad de funcionamiento, los requisitos de carga lateral, el espacio disponible, la configuración de la transmisión y el ciclo de trabajo del equipo.

En esta guía, explicaremos cómo funciona una toma de fuerza, los principales tipos de tomas de fuerza y sus aplicaciones, cómo se calculan los requisitos de par de las tomas de fuerza, qué hay que tener en cuenta a la hora de elegir una toma de fuerza y cómo solucionar los problemas más habituales del embrague de la toma de fuerza.

Entendiendo las Tomas de Fuerza

Las tomas de fuerza permiten que las plantas trituradoras móviles, las fresadoras de carreteras y otros vehículos realicen funciones auxiliares sin necesidad de un motor adicional para alimentarlas. La Toma de Fuerza (PTO) es un dispositivo (un mecanismo) que suele estar situado en la carcasa del volante y que transfiere la potencia del motor a una aplicación secundaria.

En la mayoría de los casos, esta transferencia de potencia se aplica a un eje secundario o a un sistema de correas que acciona una bomba hidráulica, un generador, un compresor de aire, un soplador neumático, una bomba de vacío, un disco triturador, un tambor triturador o un ventilador.

Selección de la Toma de Fuerza Adecuada

La elección de la toma de fuerza es fundamental para proporcionar la potencia suficiente al equipo sin limitar en exceso la función principal del motor. Para seleccionar una toma de fuerza se necesita información específica sobre la aplicación y las necesidades de potencia de los componentes secundarios o accionados.

Lo siguiente es una lista rápida de consideraciones para la selección de una Toma de Fuerza:

Torque, potencia y velocidad del motor.
Funcionamiento intermitente o continuo
Tamaños de la carcasa del volante y del volante según la norma SAE
Método de accionamiento de la Toma de Fuerza
Configuración de la transmisión (correa o eje)
Asignación de espacio
El uso según la aplicación

Disponer de estas especificaciones facilita la elección adecuada de una toma de fuerza.

Requisitos de Torque y Potencia de la Toma de Fuerza

El torque, la potencia y la velocidad del motor se encuentran entre las especificaciones más importantes de la lista anterior. Conocer esta información es fundamental para un rendimiento óptimo.

En la mayoría de los casos, esta información se encuentra en la hoja de especificaciones del motor o en la etiqueta de datos adherida al mismo. Una vez que se dispone de esta información, determinar la capacidad de torque recomendada para la toma de fuerza (PTO) es un cálculo relativamente sencillo que se realiza mediante la siguiente fórmula:

RTC = Rated Engine Torque x SF

El RTC (capacidad de par recomendada) es la capacidad de par de entrada calculada que se requiere de la toma de fuerza (PTO). El SF (factor de servicio) es la relación entre la potencia nominal de entrada de la toma de fuerza y la potencia nominal de salida del motor, y se basa en la aplicación. Oscila entre 1,5 para aplicaciones ligeras, 1,75 para aplicaciones medias y 2,0 o más para aplicaciones pesadas. Consulte a WPT Power para obtener más detalles sobre cómo seleccionar el factor de servicio adecuado.

Si no conoce el torque nominal del motor, puede estimar su valor utilizando la potencia (HP) y la velocidad del motor mediante la siguiente fórmula:

RTC = (HP x SF)/RPM x 5252

HP es la potencia nominal del motor. RPM es la velocidad del motor a la potencia nominal.

Tenga en cuenta que estos cálculos son estimaciones y solo deben utilizarse para realizar selecciones preliminares. Para una revisión completa de la solicitud y obtener asesoramiento, póngase en contacto con el departamento de ingeniería de aplicaciones de WPT Power.

Aplicaciones del embrague de la toma de fuerza

Las aplicaciones del embrague de toma de fuerza que se muestran son una trituradora móvil sobre orugas, un conjunto de bombas de riego y un sistema de limpieza a presión montado en remolque.

Los Diferentes Tipos y Aplicaciones Industriales de las Tomas de Fuerza

Aunque realizan la misma función general - transferir potencia del eje motriz primario a un eje motriz secundario para un componente accionado - existen varios tipos de tomas de fuerza disponibles que sirven para aplicaciones industriales específicas. Estas diversificaciones son la razón por la que WPT Power suministra unidades de OEM en agrícola, energía, silvicultura, y la construcción de carreteras, entre otros.

Toma de Fuerza Mecánica Pilotless®

La característica distintiva de este tipo de toma de fuerza es la eliminación intencionada del cojinete piloto. Entre las ventajas de esta característica de diseño se incluyen una mayor capacidad de carga lateral, una reducción del stock, un aumento del tiempo de actividad y de la vida útil del motor, así como una instalación más rápida y sencilla. Esta toma de fuerza puede utilizarse en configuraciones en línea o con carga lateral y cuenta con el embrague mecánico de sobrecentro accionado por palanca, de probada eficacia.

Entre las aplicaciones industriales de la TDF mecánica Pilotless® se incluyen:

Astilladoras
Trituradoras de roca
Pump Jacks (Bombas Extractoras)
Water blaster (hidrolavadora industrial)
Una amplia variedad de otras máquinas de servicio pesado para la construcción de carreteras y construcción industrial

Toma de Fuerza Mecánica

Este tipo de toma de fuerza con volante de inercia es un elemento fundamental en la industria. Incluye un cojinete piloto sellado de por vida y utiliza el mismo embrague manual accionado por palanca que el modelo sin cojinete piloto. La ventaja de este tipo de toma de fuerza es su compatibilidad con las unidades existentes.

Este tipo se aplica con mayor frecuencia a:

Paquetes de motor
Bombas de riego
Bombas de Barcazas
Trituradoras de madera de alimentación manual

Toma de Fuerza Tipo 1

Se trata de una toma de fuerza resistente y de gran capacidad que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones industriales. La característica principal de este tipo de toma de fuerza es la polea montada entre dos rodamientos de rodillos esféricos de alta resistencia. Este diseño está concebido para aprovechar al máximo el potencial de los rodamientos en condiciones de plena carga.

Entre las aplicaciones más comunes para la toma de fuerza de tipo 1 se encuentran:

Toma de Fuerza de Tipo 2

El diseño de la toma de fuerza (PTO) Tipo 2 cuenta con una gran capacidad de carga lateral gracias al uso de rodamientos de rodillos esféricos de gran tamaño. El accionamiento de esta toma de fuerza puede configurarse de forma hidráulica o neumática. Es autoajustable y elimina la necesidad del cojinete piloto en el interior del volante del motor. Entre sus características destacan un mantenimiento reducido, un menor riesgo de fallo prematuro y una mayor vida útil del motor y de los cojinetes, ya que no existe una carga directa sobre el cigüeñal.

Aplicaciones comunes para las Tomas de Fuerza de Tipo 2 incluyen:

Equipos de Construcción de Carreteras (fresadoras, estabilizadores)
Trituradoras de roca portátiles
Trituradoras de Tolva

Embragues de Toma de Fuerza Tipo 1 vs. Tipo 2

La diferencia entre estos dos tipos de embragues de tomas de fuerza radica en sus distintos diseños funcionales.

Las tomas de fuerza (PTO) de tipo 1 tienen una capacidad de carga lateral entre 2 y 4 veces superior a la de las de tipo 2, por lo que son las más adecuadas para aplicaciones industriales más pesadas, accionadas por correa y con cargas de alto impacto.
Las tomas de fuerza de tipo 2 permiten una carga de gran capacidad en un espacio más reducido y son las mejores para cargas laterales de capacidad ligera a media.

Toma de Fuerza Sobre Eje Pilotless®

Este diseño de toma de fuerza (PTO) elimina la necesidad del cojinete piloto, al tiempo que ofrece una mayor capacidad de carga lateral y accionamiento hidráulico o neumático en una aplicación en línea. Su diseño técnico se adapta a los requisitos más exigentes de los motores diésel de alta carga. Entre sus características destacan una instalación sencilla, un menor tiempo de inactividad y una mayor vida útil del motor. En este modelo de toma de fuerza, las conexiones hidráulicas y neumáticas están montadas en la campana de acoplamiento, en lugar de en la parte trasera del eje, como ocurre con los tipos 1 y 2.

GM® Style PTO

La Toma de Fuerza Estilo GM Reduce el tiempo y el coste de mantenimiento gracias al uso de cojinetes principales sellados y a la eliminación de la necesidad de un cojinete piloto o un casquillo. Diseñados para montarse directamente en motores tipo GM®, funcionan sin necesidad de adaptaciones específicas en la toma de fuerza (PTO) ni en el motor. Entre sus características más destacadas se incluyen los ajustes del embrague mediante un espárrago esférico externo y una versión de alta capacidad para configuraciones accionadas por correa.

Entre las aplicaciones habituales del estilo GM se incluyen:

Bombas de riego
Aserraderos
Astilladoras

Toma de Fuerza Automotriz

También conocidas como tomas de fuerza de “cara plana”, incorporan características de diseño, prestaciones y ventajas similares a las de las tomas de fuerza de tipo GM. Se trata de un embrague accionado por resorte, lo que facilita su acoplamiento y desacoplamiento en comparación con las tomas de fuerza de tipo «over-the-center».

Los usos típicos incluyen:

Unidades de riego, astilladoras
Paquetes de motor
Otras aplicaciones con motor de gasolina o diesel.

Problemas Comunes de Funcionamiento del Embrague de Toma de Fuerza y Soluciones

Las tomas de fuerza son unidades mecánicas relativamente sencillas con un mínimo de problemas de funcionamiento, pero se asocian a ellas algunos problemas comunes, cada uno de los cuales tiene una solución sencilla. Estos son algunos de los problemas más frecuentes:

El embrague no se desacopla. El deslizamiento y el sobrecalentamiento son causas habituales de estos problemas y pueden solucionarse desmontando, revisando y sustituyendo los componentes según sea necesario. Para evitar este tipo de problemas, asegúrate de comprobar y ajustar con frecuencia el par de acoplamiento.
El embrague no se mantiene acoplado. Un ajuste incorrecto es la causa más habitual, que se soluciona ajustando el par de acoplamiento.
La toma de fuerza está caliente. Una toma de fuerza recién instalada se calentará durante las primeras 10-20 horas de funcionamiento después de la instalación. Hay varios factores que contribuyen al sobrecalentamiento (220º F medidos con un termómetro de infrarrojos en el soporte del rodamiento), entre los que se incluyen una cantidad excesiva o insuficiente de grasa, una carga lateral excesiva o una instalación nueva. Siga las especificaciones de lubricación adecuadas y reduzca la carga lateral para solucionar los dos primeros problemas.

Obtenga Una Toma de Fuerza de Calidad que Satisfaga Sus Necesidades en WPT Power

En WPT Power, nuestra prioridad es ofrecer una toma de fuerza (PTO) de calidad que se adapte a tus necesidades operativas. Por eso, la fabricación y el diseño de nuestras tomas de fuerza se llevan a cabo en nuestras ISO 9001:2015 instalaciones. Aquí, todos nuestros productos se diseñan para cumplir con los más altos estándares de calidad que exigen nuestros clientes.

Instalaciones de prueba y certificación internas, incluyendo ABS, DNVy ATEX, ayudan a minimizar riesgos, tiempo y costes.

Servicio al Cliente, Ventas e Ingeniería Inigualables

Nuestras capacidades inigualables en atención al cliente, ventas e ingeniería nos diferencian de la competencia. El personal de WPT, amable y experto, está a tu disposición sin necesidad de pasar por todas esas opciones de menú telefónico ni de ser transferido de un departamento a otro, algo que se ha convertido en la norma en las grandes empresas. Cuando llamas para plantear dudas técnicas, consultar sobre el diseño de una aplicación o realizar un pedido, hablas con una persona de verdad. Así de sencillo.

Mercados y Servicio Globales

WPT sirve a muchos tipos de mercados en todo el mundo:

Además, contamos con una amplia red de distribuidores especializados para garantizar que tus necesidades de productos se satisfagan rápidamente y con el mínimo tiempo de inactividad, en cualquier momento y lugar del mundo.

Inventario de embragues de la toma de fuerza

Soluciones OEM Personalizadas o Modificadas

Nuestra amplia gama de productos se ha desarrollado para satisfacer la mayoría de los requisitos de las aplicaciones industriales estándar. Disponemos de tomas de fuerza (PTO) personalizadas o modificadas para fabricantes de equipos originales (OEM) que requieran un diseño especializado y en los casos en que se necesite un gran volumen de producción.

Los equipos de ventas e ingeniería de WPT colaboran directamente con el equipo de ingeniería del fabricante de equipos originales (OEM) para diseñar una solución que se adapte a los requisitos de la aplicación. Si no encuentras ningún producto estándar de WPT que se ajuste a tu aplicación, no dudes en ponerte en contacto con nosotros hoy mismo para hablar sobre soluciones a medida.

Más información

Las tomas de fuerza desempeñan un papel esencial en la transmisión de potencia desde un motor primario a un componente secundario o accionado. Existen diversos tipos de tomas de fuerza que se utilizan en numerosas aplicaciones, desde operaciones a pequeña escala hasta grandes proyectos industriales y de construcción. Elegir la Toma de Fuerza correcta para una aplicación específica es fundamental para el funcionamiento del componente accionado.

Póngase en contacto con nosotros para obtener más información sobre la gama de soluciones que ofrece WPT Power Corporation, ayuda para seleccionar la toma de fuerza (PTO) adecuada para su aplicación específica o un presupuesto de uno de nuestros expertos.

Preguntas frecuentes sobre la toma de fuerza

¿Cómo elijo la toma de fuerza adecuada para mi maquinaria?

Para elegir la toma de fuerza adecuada, lo primero es conocer los requisitos del motor y del equipo accionado. Entre los aspectos importantes que hay que tener en cuenta se incluyen el par motor, la potencia y la velocidad de funcionamiento; si el equipo funcionará de forma intermitente o continua; las dimensiones de la carcasa del volante de inercia y del propio volante según la norma SAE; el método de acoplamiento de la toma de fuerza; la configuración de la transmisión por correa o por eje; el espacio disponible para la instalación; y la aplicación prevista.

La toma de fuerza (PTO) también debe tener una capacidad de par suficiente para la aplicación. Dado que los factores de servicio varían en función de las condiciones de funcionamiento y el nivel de carga, el dimensionamiento de la PTO no debe basarse únicamente en la potencia del motor. Las aplicaciones de servicio pesado o de alto impacto pueden requerir una mayor capacidad de par y de carga lateral que los equipos de servicio más ligero. En aquellas aplicaciones en las que no se tenga claro el dimensionamiento de la toma de fuerza, un análisis de ingeniería de la aplicación puede ayudar a determinar la configuración y la capacidad adecuadas.