Overstappen van hydraulisch naar elektrisch: belangrijke overwegingen

Omdat globalisering meer concurrentie bevordert, zoeken fabrikanten naar manieren om voorop te lopen door veel van hun kernprocessen te transformeren. Dit omvat het converteren van hydraulische systemen naar elektrische.

Zowel hydraulische cylinders als elektrische actuatoren bieden veel voordelen voor veel lineaire bewegingstoepassingen. Hydrauliek biedt hoge kracht tegen betaalbare kosten, terwijl elektrische actuatoren dezelfde mogelijkheden bieden met toegevoegde flexibiliteit, precisie en betrouwbaarheid.

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

Belangrijke parameters om te overwegen

Verschillende belangrijke parameters om te overwegen bij het converteren van een hydraulisch systeem naar een elektrische actuator. Deze omvatten:

Kracht

Hydraulische cylinders zijn ontworpen voor hoge werkdrukken. Een 3-inch hydraulische cylinder die draait op 2.200 psi kan ongeveer 15.000 pond kracht (lbf) leveren. Tussenzeitse elektrische actuatoren die aangedreven worden door rolspindels, zijn in staat om 50.000 lbf te leveren.

Elektrische actuatoren zijn vaak aantrekkelijker omdat ze direct kracht kunnen genereren, terwijl hydraulische systemen tijd nodig hebben om op te bouwen.

Bewegingscontrole

Elektrische actuatoren bieden veel nauwkeurigere controle dan hydraulische cylinders. Dit komt doordat elektrische motoren snel en gemakkelijk gecontroleerd kunnen worden met feedbackapparaten, zoals encoders. Elektrische actuatoren bieden ook oneindige positionering, wat betekent dat ze op elk punt langs hun parcours kunnen stoppen.

Hydraulische cylinders aan de andere kant, vertrouwen op kleppen om de stroom te regelen, wat minder precies is, maar ze werken wel het beste in ongewikkelde toepassingen.

Temperatuurtolerantie

Elektrische actuatoren kunnen werken in een veel breder temperatuurbereik dan hydraulische cylinders. Dit is omdat elektrische motoren toleranter zijn voor extreme temperaturen. Aan de andere kant kunnen hydraulische vloeistoffen bij hoge temperaturen afbreken, wat schade aan het systeem kan veroorzaken.

Dataverzameling

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

Omgevingsrisico's

Elektrische actuatoren vormen niet dezelfde omgevingsrisico's als hydraulische cylinders. Hydraulische vloeistoffen kunnen lekken en het milieu verontreinigen. Elektrische actuatoren worden aangedreven door elektriciteit, wat niet schadelijk is voor het milieu.

Levenscycluskosten

Elektrische actuatoren hebben lagere levenscycluskosten dan hydraulische cylinders. Dit is omdat elektrische actuatoren geen hydraulische vloeistoffen vereisen, die periodiek vervangen moeten worden. Elektrische actuatoren hebben ook een langere levensduur dan hydraulische cylinders.

Converteren van hydraulisch naar elektrisch

Er zijn veel redenen om te converteren van een hydraulisch systeem naar een elektrische actuator. De voordelen van elektrische actuatoren maken ze aantrekkelijk voor veel toepassingen zoals machines met elektrische motoren zoals automobielen, ventilatie en koelkasten.

De eerste stap bij het converteren van hydraulisch naar elektrisch is om te onthouden van dimensioneren voor vloeistofvermogen. Ingenieurs moeten rekening houden dat met vloeistof aangedreven cylinders vaak twee of drie keer groter zijn gedimensioneerd dan nodig.

Het vertrouwen op vloeistofvermogen voor de grootte kan ertoe leiden dat de krachtuitgang van een overgedimensioneerde hydraulische cylinder groter lijkt dan wat de toepassing specificert. Omdat de cylinder groter wordt, neemt haar krachtmogelijkheid toe.

Dit creëert twee specifieke problemen:

• Eerst zorgt het ervoor dat de krachteisen van de toepassing hoger lijken dan wat een elektrische actuator kan leveren.
• Tweedens kunnen elektrische actuatoren een hogere aankoopprijs hebben dan hydraulische cylinders en overdimensionering leidt vaak tot onbetaalbare kosten.

Echte krachteisen

Voordat men kijkt naar een elektrische actuator, moeten ingenieurs duidelijk zijn over de echte krachteisen voor de toepassing. Een reeks tests moet op de toepassing worden uitgevoerd om dit te doen.

Deze tests helpen de benodigde krachtuitgang van de actuator te identificeren en zijn een kritische stap bij het kiezen van een elektrische actuator. De test moet een volledig bereik van beweging bij verschillende snelheden en onder diverse lasten omvatten.

1. Bepaal piekkracht

Na het uitvoeren van de reeks tests, zullen ingenieurs de kracht die door de toepassing vereist is, duidelijk begrijpen en de piekkracht kunnen bepalen.

De piekkracht is de maximale kracht die door de toepassing vereist wordt. Het bepalen van deze factor kan worden gedaan door de druk in het hydraulische systeem te verlagen totdat de cylinder net 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 over de volledige uit- en instrookcyclus af te beelden.

2. Een lastcel installeren

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

In dit geval wordt de lastcel gebruikt om de krachtuitgang van de elektrische actuator te meten. Dit zorgt ervoor dat de krachtuitgang van de elektrische actuator nauwkeurig is en kan worden gebruikt om de kracht over de uit- en instrookcyclus af te beelden.

Lastcelmetingen kunnen worden geopend, beoordeeld en vastgelegd op een personal computer of een dataverzamelingssysteem. Er zijn veel verschillende typen lastcellen, dus het is cruciaal om er een te kiezen die geschikt is voor de toepassing.

Omarm de voordelen van converteren naar elektrische actuatoren

Het converteren van hydraulische cylinders naar elektrische actuatoren kan ontmoedigend zijn, maar biedt verschillende voordelen zoals verhoogde nauwkeurigheid, veiligheid en betrouwbaarheid.

Ze zijn bekend om programmeerbare controle van bewegingsparameters, herhaalbaarheid en dataverzameling/rapportage. Elektrische actuatoren zijn ook gemakkelijker te onderhouden dan hydraulische cylinders.

Zolang u deze belangrijke parameters en andere factoren, zoals de in dit artikel genoemde, in gedachten houdt tijdens het converteren van hydraulische cylinders naar elektrische actuatoren, zal het proces veel soepeler verlopen.

Voor betrouwbare elektrische actuatoren, bekijk John Henry Foster. Ons bedrijf kan uw industriële faciliteiten uitrusten met hoogwaardige elektrische actuatoren voor diverse toepassingen. Neem vandaag nog contact met ons op en ons team staat klaar om al uw vragen te beantwoorden.