Xilanh điện thay thế cho xi lanh thủy lực

Bộ truyền động điện thay thế cho xi lanh thủy lực

Ở đây chúng tôi so sánh hai công nghệ chuyển động tuyến tính này – và gợi ý về một lỗi định cỡ phổ biến khi chuyển đổi sang kích hoạt điện.

Hệ thống thủy lực mang lại tuổi thọ lâu dài, nhưng chúng không hiệu quả bằng hệ thống điện. Hệ thống điện cũng cung cấp khả năng kiểm soát vị trí, vận tốc và tốc độ chính xác với hoạt động hiệu quả hơn. Chúng hoạt động trong một môi trường vòng kín để dễ dàng thu thập dữ liệu và hầu như không cần bảo trì.

Trên thực tế, khi thiết bị truyền động kiểu thanh điện có khả năng cung cấp lực tương đương với các thiết bị thủy lực cao cấp, chúng sẽ ngày càng trở thành sự thay thế khả thi cho các hệ thống thủy lực trong nhiều ứng dụng. Đánh giá các khả năng và hạn chế và sắp xếp chúng với các mục tiêu và mục tiêu của hệ thống sẽ giúp xác định sự lựa chọn tốt nhất cho ứng dụng.

Thông tin cơ bản đầu tiên: Trong nhiều thập kỷ, xi lanh thủy lực là công nghệ khả thi duy nhất cho các ứng dụng chịu lực cao. Thủy lực rất chắc chắn và tương đối đơn giản để triển khai – cộng với việc cung cấp chi phí cho mỗi đơn vị lực lượng thấp hơn. Không có gì ngạc nhiên khi xi lanh thủy lực là sự lựa chọn trên thực tế để cung cấp năng lượng cho bất kỳ vật nặng nào phải di chuyển theo đường thẳng, dù nhanh hay chậm, lên hay xuống … bao gồm máy ép kim loại, băng tải, cần trục, máy cưa và nhiều loại khác .

Bộ truyền động thanh điện (đôi khi được gọi là xi lanh điện) là công nghệ chuyển động mới nhất để thay thế cho thủy lực. Bộ truyền động điện tương đối linh hoạt, chính xác và đáng tin cậy hơn với khả năng chịu lực lớn hơn ngày càng tăng.

Xilanh Điện TPC korea – Electric actuator-Điều khiển servo

Hiểu được những ưu điểm của hệ thống điện so với hệ thống thủy lực sẽ giúp xác định sự lựa chọn tốt nhất cho một ứng dụng. Ngoài ra, hiểu một số mẹo quan trọng để chuyển đổi đảm bảo chuyển đổi thành công từ ứng dụng dẫn động bằng thủy lực sang điện.

Thủy lực: Một công nghệ kế thừa với một số nhược điểm

Người vận hành biết cách giữ cho máy thủy lực của họ luôn hoạt động. Tuy nhiên, vẫn có những thách thức và hạn chế. Với hệ thống thủy lực, vấn đề không phải là nếu mà là khi hệ thống thủy lực bị rò rỉ hoặc vỡ. Việc dọn dẹp rất lộn xộn và tốn thời gian. Các bộ phận sản xuất hoặc sản phẩm có thể phải được loại bỏ. Hệ thống thủy lực cũng cần có diện tích tương đối lớn cho máy nén cũng như bảo dưỡng thường xuyên và thay đổi thủ công. Ngoài ra, thủy lực rất ồn, có thể dễ bị dao động nhiệt độ, không có khả năng đa vị trí chính xác và vận hành vòng hở – điều này làm phức tạp việc thu thập dữ liệu để sử dụng bởi các bộ điều khiển máy.

Ứng dụng của xilanh điện điều khiển vị trí

Bộ truyền động điện để cải thiện kiểm soát chuyển động

1/Lý do chính mà các kỹ sư chọn hệ thống truyền động điện thay vì hệ thống xi lanh thủy lực là tính linh hoạt của khả năng điều khiển chuyển động của nó:

Kiểm soát vị trí – đến nhiều vị trí với độ chính xác

• Kiểm soát vận tốc

• Kiểm soát gia tốc và giảm tốc

• Kiểm soát chính xác lực đầu ra

• Kiểm soát nhanh và tinh vi tất cả các biến chuyển động này.

2/Bộ truyền động điện, cùng với hệ thống truyền động servo và động cơ, cho phép kiểm soát vô hạn vị trí… và độ chính xác và độ lặp lại vượt xa các hệ thống thủy lực.

3/Hệ thống thủy lực tiêu chuẩn vượt trội trong các ứng dụng vị trí đầu cuối, nhưng việc định vị giữa hành trình với các xi lanh này phức tạp hơn – và cần có van điều khiển và sự hỗ trợ của người vận hành. Định vị giữa kỳ là vòng lặp mở và yêu cầu người vận hành quyết định vị trí nào có thể chấp nhận được. Hơn nữa, việc kiểm soát tốc độ được giám sát thông qua một van điều khiển và một lần nữa yêu cầu người vận hành quay số ở tốc độ chấp nhận được cho một ứng dụng… mặc dù việc đạt được cài đặt tốc độ chính xác thường rất khó.

4/Khi cài đặt tốc độ được điều chỉnh, đầu ra lực áp suất cần thiết từ xi lanh thủy lực được điều chỉnh thông qua van áp suất. Một lần nữa, điều này thường yêu cầu một nhà điều hành quay số trong lực lượng mục tiêu. Hơn nữa, khả năng lặp lại vị trí, tốc độ và lực của xi lanh thủy lực bị suy giảm do phớt mòn, rò rỉ, giảm áp suất và gai do bơm cùng với các yếu tố liên quan đến bảo trì khác. Rất khó để có được hiệu suất lặp lại hàng ngày hoặc hàng tháng (ít hơn nhiều từ năm này sang năm khác) đối với môi trường sản xuất trong đó chất lượng và độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ. Do đó, để đạt được mức hiệu suất mục tiêu đòi hỏi người vận hành phải can thiệp liên tục.

Hệ thống thủy lực Servo cần các thành phần bổ sung

5/Các hệ thống thủy lực servo tiên tiến hơn có thể điều khiển chính xác vị trí, vận tốc và lực, nhưng chúng cần các thành phần bổ sung – bộ điều khiển servo, van servo điện thủy lực và thiết bị phản hồi vị trí như bộ chuyển đổi tuyến tính – điều này làm tăng thêm độ phức tạp đáng kể, dấu chân và chi phí cho một hệ thống thủy lực. Các thành phần này kiểm soát áp suất và lưu lượng vào xi lanh thủy lực, tương tự như cách bộ truyền động servo điều khiển dòng điện đến động cơ servo. Thủy lực cũng có nhiều bộ điều khiển tiên tiến hơn, cho phép nhiều trục được phối hợp với nhau. Tuy nhiên, điều này hiếm khi xảy ra trong việc triển khai hệ thống thủy lực và các bộ điều khiển này làm tăng thêm độ phức tạp và chi phí cực cao cho hệ thống tổng thể. Ngoài ra, chúng có thể khá nhạy cảm và cần được bảo dưỡng theo trung đoàn để đảm bảo hiệu suất mục tiêu.

Kiểm soát vận tốc cấp Servo chính xác

Bộ truyền động điện thậm chí còn mang lại nhiều lợi ích hơn khi chúng được kết hợp với hệ thống điều khiển servo. Bộ điều khiển servo có khả năng chỉ huy nhiều trục là các thành phần sẵn có sẵn có. Bộ điều khiển và bộ truyền động điện có thể được phối hợp dễ dàng (và hiệu quả về chi phí) trong các cấu hình nhiều trục phức tạp. Vận tốc của một hoặc nhiều thiết bị truyền động điện được kiểm soát chính xác và liên tục – và có thể dễ dàng kết hợp từ tốc độ này sang tốc độ khác mà không cần dừng lại hoặc vượt quá vị trí mục tiêu.

Ngoài ra, hệ thống điều khiển tăng và giảm tốc bằng servo ngăn chặn các thiết bị truyền động điện va chạm vào các điểm dừng khó hoặc bắt đầu hoạt động. Điều này lần lượt loại bỏ căng thẳng trên các phần tử khung máy và sự cần thiết của các cấu trúc hoạt động quá mức để chịu tải xung kích. Tất cả các chuyển động sẽ trơn tru để cho phép các thiết bị truyền động điện truyền chuyển động trơn tru cho các quá trình quan trọng trong đó các rung động của máy là không thể chấp nhận được hoặc có thể hạn chế tốc độ của quá trình.

Với hệ thống servo, lực đầu ra của cơ cấu chấp hành được điều khiển thông qua dòng điện vào động cơ servo. Bởi vì bộ điều khiển servo có khả năng kiểm soát chính xác dòng điện, hầu hết tất cả các bộ truyền động điện đều cung cấp khả năng kiểm soát chính xác và lặp lại đối với đầu ra lực tại điểm làm việc.

Một tính năng quan trọng khác của thiết bị truyền động điện là khả năng cung cấp khả năng điều khiển có thể lập trình được đối với tất cả các biến cấu hình chuyển động. Do đó, sự tương tác của người vận hành duy nhất cần thiết là thời gian thiết kế u-front để xây dựng các biến hiệu suất mục tiêu vào môi trường lập trình của PLC hoặc bộ điều khiển khác. Sau khi thiết lập, hoạt động lặp lại từ ngày này sang ngày khác, tháng này sang tháng khác và năm này sang năm khác. Giao diện người máy hoặc màn hình HMI trên các thiết bị có thể hiển thị (và cho phép điều chỉnh) vị trí, vận tốc, lực và tăng giảm tốc bất kỳ lúc nào để máy có tính linh hoạt tối đa.

Khả năng chịu lực của thiết bị truyền động điện

Do áp suất hoạt động cao, hệ thống xi lanh thủy lực tạo ra lực cực lớn. Áp suất điển hình nằm trong khoảng từ 1.800 đến 3.000 psi (124,1 đến 206,8 bar). Trong một số hệ thống thủy lực áp suất cao, xếp hạng áp suất lên đến 5.000 psi (344,7 bar) được sử dụng, nhấn mạnh thêm mật độ công suất của thủy lực. Bởi vì xi lanh thủy lực hoạt động dựa trên nguyên tắc Lực = Áp suất x Diện tích công suất chất lỏng, áp suất cao cho phép các xi lanh nhỏ hơn đạt được lực rất lớn. Ví dụ: 3-in. và 5-in. xi lanh có lỗ khoan ở 2.200 psi có thể đạt lần lượt khoảng 15.000 lbf (66.723,3 kN) và 43.000 lbf (191.273,5 kN). Tuy nhiên, xi lanh thủy lực thường không được sử dụng hết khả năng tạo lực của chúng. Thay vào đó, chúng thường quá khổ để cải thiện khả năng kiểm soát.

Bộ truyền động điện thay thế cho xi lanh thủy lực

SẢN PHẨM LIÊN QUAN:

Nguyên tắc kỹ thuật của van

Cách lựa chọn mã sản phẩm , vật liệu , đặc tính và thông số kỹ thuật cũng như yêu cầu của quý khách hàng.Mọi thắc mắc cần được giải đáp cũng như tư vấn và nhận báo giá xin liên hệ với thông tin bên dưới :

CÔNG TY TNHH TÂN HẢI : 453B Đường Chiến Lược, Khu Phố 6, Phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

Email : tanhaiautomation@gmail.com Phone and zalo: Mr Trung : 0397536266