Dynamiczny rozwój siłowników elektromechanicznych w ciągu ostatnich 50 lat, zawdzięczać można ich dokładności oraz wydajności, które stawały się czynnikami decydującymi w kwestii wymiany siłowników pneumatycznych na ich elektryczne odpowiedniki. Jednak ze względu na wymagania dotyczące bardzo dużych sił, konwersja z układów hydraulicznych na elektryczne nie była tak prosta. W ostatnim czasie jednak, elektryczne siłowniki ewoluowały i osiągają siły, dostępne do tej pory jedynie dla pras hydraulicznych. Możemy zatem mówić o Wielkiej Erze siłowników elektrycznych. Najnowsze, długo oczekiwane osiągnięcie inżynierów Tolomatic – siłownik RSX128 charakteryzuje się siłą ciągu o wartości 222,4 kN.
Patrząc na to z perspektywy dziecka, można powiedzieć, że jeden siłownik RSX128 może podnieść trzy tyranozaury, każdy o masie niemal 6,5 tony, ustawione na platformie o wadze prawie 1 tony. Przekładając to na przedmioty używane dzisiaj – RSX128 uniesie dziewięć samochodów typu minivan.
Jeśli zadaniem układu kontroli ruchu w twoim zakładzie produkcyjnym jest przenoszenie dużych obciążeń czy ładunków, możesz być pewien, że elektryczne siłowniki sprostają wymaganiom. Dodatkowo, zapewnią one znaczącą przewagę nad systemami zasilanymi cieczą. W jakich aplikacjach sprawdzą się siłowniki elektryczne o ekstremalnych siłach?
- Aplikacje wymagające dużej siły nacisku w przemyśle motoryzacyjnym i ciężkim – tłoczenie, przebijanie, nitowanie, zaciskanie i tłoczenie są procesami wyjątkowymi, ponieważ wymagają dużych sił na dość krótkim odcinku drogi i małej siły na dłuższym odcinku drogi. Siłowniki elektryczne zapewniają regulację prędkości i siły dla rzeczywistych wymagań w całym profilu ruchu, są precyzyjne, oferują kontrolę pozycji i powtarzalność. W siłownikach hydraulicznych otrzymujemy stałą wartość siły na całym odcinku ruchu.
- Cięcie i obróbka drewna – układanie drzew i kłód do cięcia w tartakach wymaga bardzo dużej dokładności pozycjonowania a jednocześnie bardzo dużych sił. Te dwa warunki mogą zostać spełnione tylko przez wysokowydajne siłowniki elektryczne. Elektryczna technologia liniowa wykorzystywana jest też np. w strugarkach, przykładnicach i obrabiarkach.
- Formowanie wtryskowe i napełnianie objętościowe – tego typu aplikacje wymagają dużej siły nacisku i ciągu oraz stałej siły na całej drodze. Siłowniki elektryczne zapewniają dużą dokładność nacisku, prędkości i pozycji w całym profilu ruchu.
- Symulatory ruchu – elektryczne siłowniki liniowe zapewniają więcej korzyści w porównaniu z siłownikami hydraulicznymi w aplikacjach – symulatorach lotu, w tym wyższą efektywność energetyczną, dłuższą żywotność i zmniejszoną infrastrukturę. Zmiana na siłowniki elektryczne eliminuje konieczność montażu specjalnej instalacji pod przewody hydrauliczne, siłowni hydraulicznej oraz konieczność kontrolowania temperatury płynu roboczego. Siłowniki elektryczne są bardziej przyjazne dla środowiska, ich użycie eliminuje możliwość wycieku oleju i konieczność okresowego usuwania zużytych płynów. Ponadto są w stanie zapewnić taki poziom siły, i spójności pracy oraz dynamiki, aby sprostać najbardziej wyśrubowanym wymaganiom w symulatorach lotów.
- Formowanie metali i gięcie rur – Giętarki do rur wymagają wysokowydajnej kontroli ruchu liniowego dla osiągnięcia niezbędnej dokładności i powtarzalności. Dzięki siłownikom elektrycznym inżynierowie mogą dokładniej kontrolować operacje giętarki, takie jak transport rur, ruch wózka, obrót trzpienia i mocowanie przedmiotu obrabianego z większą dokładnością niż w systemach hydraulicznych. Ponadto programowalne sterowanie ruchem umożliwia operatorom maszyn wybór odpowiedniego programu dla różnych rozmiarów rur i wzorów gięcia, co skraca czas produkcji.
Pięć powodów, dla których warto wymienić układ hydrauliczny na siłowniki elektryczne o ekstremalnej sile
Moc systemów hydraulicznych była odpowiedzią na konieczność przenoszenia dużych obciążeń. Układy hydrauliczne są wytrzymałe, stosunkowo łatwe w instalacji i zapewniają niski koszt zakupu na jednostkę siły. Obecnie cylindry hydrauliczne mają średnicę od jednego do ośmiu cali i zakres ciśnienia do ponad 150 bar, co odpowiada 55 tonom siły. To rzeczywiście bardzo dużo.
Już dawno jednak siłowniki elektryczne wyprzedziły hydrauliczne pod względem elastyczności, precyzji i niezawodności. Teraz osiągają siły dostępne dotąd jedynie dla siłowników hydraulicznych.
Oto pięć zalet elektrycznych systemów liniowych o ekstremalnej sile:
- Konserwacja. Układy hydrauliczne używane są w zakładach produkcyjnych od dawna. Koszty konserwacji tych systemów stanowią dużą część kosztów operacyjnych. Awaryjność układu – przeciekanie węży lub ich pękanie oraz konieczność złomowania niektórych części zwiększa koszty utrzymania i wpływa na ciągłość procesów produkcyjnych.
- Całkowity koszt posiadania. Wyjaśnijmy to na zasadzie góry lodowej. Początkowy – dość niski koszt układu hydraulicznego to tylko wierzchołek góry lodowej. Pod powierzchnią wody sumują się koszty operacyjne: utylizacji, instalacji, konserwacji. Obsługa układu hydraulicznego stanowi lwią część całkowitego kosztu posiadania.
- Kontrola procesu. Programowalne, precyzyjne sterowanie ruchem dla układów hydraulicznych możliwe jest jedynie w bardzo skomplikowanych serwomechanizmach elektrohydraulicznych. Siłowniki elektryczne, w przeciwieństwie do hydrauliki zapewniają pełen dostęp do danych na temat siły, zasilania, pozycji i dokładności.
- Elastyczność. Zastosowanie siłowników elektrycznych daje konstruktorom maszyn elastyczność w ramach jednej aplikacji. Maszyny z napędami elektrycznymi są konfigurowalne, czas potrzebny na dostosowanie do innego wymiaru produktu czy przejście do innej części jest zminimalizowany.
- Niezawodność. Każdy chce, żeby jego maszyna działała bez zarzutu. Układy hydrauliczne złożone są z jednostek napędowych, cylindrów, zbiornika podgrzewającego płyn i innych elementów. System elektryczny to tylko siłownik, silnik i ewentualnie napęd. Liczba elementów, które mogą ulec potencjalnej awarii, jest bardzo ograniczona. W wielu przypadkach upraszcza to również budowę maszyny.
Więcej na temat konwersji z systemu hydraulicznego na elektryczny w artykule 15 korzyści ze zmiany systemu hydraulicznego na elektryczne rozwiązania ruchu liniowego.
Nowy członek rodziny RSX
Tolomatic niedawno wprowadził do oferty elektryczny siłownik liniowy RSX128 o sile 222,4 kN. Jest to większa wersja siłowników z tej rodziny. Tak jak pozostałe produkty z serii RSX ma funkcje odpowiadające za długą żywotność – śrubę rolkową w technologii Endurance , wewnętrzną antyrotację, port dostępu do smarowania bez konieczności demontażu oraz stopień ochrony IP67 jako opcja. Dzięki formule Your Motor Here® do siłownika RSX128 dobrać można dowolny silnik spośród dostępnych na rynku.
Więcej informacji o nowym rozwiązaniu w serii siłowników elektrycznych RSX.
