Hydraulisch naar elektrische actuator:de basis bespreken

Naarmate globalisering meer concurrentie bevordert, vinden fabrikanten manieren om voorop te blijven lopen door veel van hun kernprocessen te transformeren. Dit omvat het ombouwen van hydraulische naar elektrische systemen.

Zowel hydraulische cilinders als elektrische aandrijvingen bieden veel voordelen voor veel lineaire bewegingstoepassingen. Hydrauliek biedt een hoge kracht tegen betaalbare kosten, terwijl elektrische aandrijvingen dezelfde mogelijkheden bieden met extra flexibiliteit, precisie en betrouwbaarheid.

In dit artikel helpen we u de aard van het ombouwen van een hydraulisch systeem naar een elektrische actuator te begrijpen, de belangrijkste parameters en de mogelijke voordelen ervan.

Belangrijke parameters om te overwegen

Verschillende belangrijke parameters waarmee rekening moet worden gehouden bij het ombouwen van een hydraulisch systeem naar een elektrische actuator. Deze omvatten:

Dwingen

Hydraulische cilinders zijn ontworpen om een ​​hoge werkdruk te hebben. Een 3-inch hydraulische cilinder die op 2.200 psi draait, kan ongeveer 15.000 pond kracht (lbf) leveren. Ondertussen kunnen elektrische actuatoren die worden aangedreven door rolschroeven, 50.000 lbf leveren.

Elektrische aandrijvingen zijn meestal aantrekkelijker omdat ze onmiddellijk kracht kunnen genereren, terwijl hydraulische systemen tijd nodig hebben om op te bouwen.

Bewegingscontrole

Elektrische aandrijvingen bieden een veel nauwkeurigere besturing dan hydraulische cilinders. Dit komt omdat elektromotoren snel en eenvoudig kunnen worden aangestuurd met feedbackapparaten, zoals encoders. Elektrische actuatoren zorgen ook voor oneindige positionering, wat betekent dat ze op elk punt kunnen stoppen naast hun reis.

Hydraulische cilinders, aan de andere kant, vertrouwen op kleppen om de stroom te regelen, wat niet zo nauwkeurig is, maar ze werken het beste in ongecompliceerde toepassingen.

Temperatuurtolerantie

Elektrische aandrijvingen kunnen in een veel uitgebreider temperatuurbereik werken dan hydraulische cilinders. Dit komt omdat elektromotoren extreme temperaturen beter verdragen. Aan de andere kant kunnen hydraulische vloeistoffen afbreken bij hoge temperaturen, wat schade aan het systeem kan veroorzaken.

Gegevensverzameling

Elektrische actuatoren kunnen gegevens verzamelen, zoals positie, snelheid en kracht. Deze gegevens kunnen worden gebruikt om de efficiëntie van het systeem te verbeteren. Hydraulische cilinders daarentegen hebben deze mogelijkheid niet.

Milieurisico's

Elektrische aandrijvingen vormen niet dezelfde milieurisico's als hydraulische cilinders. Hydraulische vloeistoffen kunnen lekken en het milieu vervuilen. Aan de andere kant worden elektrische actuatoren aangedreven door elektriciteit, wat niet schadelijk is voor het milieu.

Levenscycluskosten

Elektrische aandrijvingen hebben lagere levenscycluskosten dan hydraulische cilinders. Dit komt omdat elektrische aandrijvingen geen hydraulische vloeistoffen nodig hebben, die periodiek moeten worden vervangen. Elektrische aandrijvingen hebben ook een langere levensduur dan hydraulische cilinders.

Omschakeling van hydraulisch naar elektrisch

Er zijn veel redenen om van een hydraulisch systeem om te bouwen naar een elektrische actuator. De voordelen van elektrische actuatoren maken ze aantrekkelijk voor veel toepassingen, zoals machines met elektrische motoren zoals auto's, ventilatiesystemen en koelkasten.

De eerste stap bij het overschakelen van hydraulisch naar elektrisch is om af te zien van dimensionering voor vloeistofvermogen. Ingenieurs moeten er rekening mee houden dat de meeste door vloeistof aangedreven cilinders vaak twee of drie keer groter zijn dan vereist.

Vertrouwen op vloeistofkracht voor de grootte kan ertoe leiden dat de krachtoutput van een extra grote hydraulische cilinder groter lijkt dan wat de toepassing specificeert. Dat komt omdat naarmate de cilinder groter wordt, de kracht ervan toeneemt.

Dit creëert twee specifieke problemen:

• Ten eerste zorgt het ervoor dat de krachtvereisten van de toepassing er hoger uitzien dan wat een elektrische actuator kan leveren.

• Ten tweede kunnen elektrische aandrijvingen een hogere aanschafprijs hebben dan hydraulische cilinders en te grote afmetingen leiden vaak tot onbetaalbare kosten.

Werkelijke krachtvereisten

Alvorens naar een elektrische actuator te kijken, moeten ingenieurs duidelijk zijn over de werkelijke krachtvereisten voor de toepassing. Hiervoor moet een reeks tests op de applicatie worden uitgevoerd.

Deze tests helpen bij het identificeren van de vereiste krachtoutput door de actuator en zijn een cruciale stap bij het kiezen van een elektrische actuator. De test moet een volledig bewegingsbereik omvatten bij verschillende snelheden en onder verschillende belastingen.

1. Piekkracht bepalen

Na het uitvoeren van de reeks tests zullen ingenieurs de kracht die nodig is voor de toepassing duidelijk begrijpen en kunnen ze de piekkracht bepalen.

De piekkracht is de maximale kracht die nodig is voor de toepassing. Het bepalen van deze factor kan worden gedaan door de druk in het hydraulische systeem te doseren totdat de cilinder nauwelijks kan werken.

Het gebruik van de werkelijke druk in de vergelijking "Kracht =Druk x Oppervlakte" is een goede manier om de werkelijke kracht te krijgen. Dit proces kan echter alleen de piekkracht van de toepassing identificeren in plaats van de kracht in kaart te brengen over de volledige uit- en terugtrekcyclus.

2. Een loadcel installeren

De volgende stap is het installeren van een loadcel. Een load cell is een soort sensor die kracht meet. Het wordt vaak gebruikt in toepassingen waar kracht nauwkeurig moet worden gemeten, zoals een weegschaal.

In dit geval wordt de loadcel gebruikt om de krachtoutput van de elektrische actuator te meten. Dit zorgt ervoor dat de krachtoutput van de elektrische actuator nauwkeurig is en kan worden gebruikt om de kracht in kaart te brengen tijdens de uit- en terugtrekcyclus.

De meetwaarden van loadcellen kunnen worden geopend, beoordeeld en geregistreerd op een pc of een gegevensverzamelingssysteem. Er zijn veel verschillende soorten loadcellen, dus het is cruciaal om er een te kiezen die geschikt is voor de toepassing.

Omarm de voordelen van het ombouwen naar elektrische aandrijvingen

Het ombouwen van hydraulische cilinders naar elektrische aandrijvingen kan ontmoedigend zijn, maar biedt verschillende voordelen, zoals grotere nauwkeurigheid, veiligheid en betrouwbaarheid.

Ze staan ​​erom bekend programmeerbare besturing van bewegingsparameters, herhaalbaarheid en gegevensverzameling/rapportage te bieden. Elektrische aandrijvingen zijn ook gemakkelijker te onderhouden dan hydraulische cilinders.

Zolang u deze belangrijke parameters en andere factoren, zoals die welke in dit artikel worden genoemd, in gedachten houdt bij het ombouwen van hydraulische cilinders naar elektrische actuatoren, zal het proces veel soepeler verlopen.

Voor betrouwbare elektrische actuatoren, bekijk John Henry Foster. Ons bedrijf kan u helpen uw industriële installaties uit te rusten met hoogwaardige elektrische actuatoren voor verschillende toepassingen. Neem vandaag nog contact met ons op en ons team staat klaar om al uw vragen te beantwoorden.