hirdetés
hirdetés

Fluid

Hidraulika, amely kész az ipar 4.0-ra

Nehéz az előítéleteket megváltoztatni, még akkor is, ha a valóság mást igazol. Az egyik technológiai vonatkozású verdikt így hangzik: a hidraulikának nincs helye az ipar 4.0-ban, mert nem elég okos hozzá – jóllehet már régóta készen áll a jövő kihívásaira.

hirdetés

A hidraulikus technológiát évtizedek óta felszerelték elektronikával, szenzorokkal, megfelelő tartozékokkal és önálló vezérléssel. Hosszú ideje látóterünkben van az elektromechanikus hajtásoknak köszönhetően, akár az automatizálás területén is – a Bosch Rexroth számos rendszermegoldása jó példa erre. A „fekete-fehér” szelepek jó pár alkalmazásból eltűntek, helyüket a szervohidraulikus tengelyek vették át. A kérdés nem az, hogy a hidraulikus szeleptechnika profitálhat-e a hálózatba kapcsoltságból, hanem az, hogy mikor. Jelenleg a hagyományos, analóg hidraulika változását éljük át, ahogyan hálózatba kapcsolt, digitális fluidtechnológiává alakul. Az európai gépgyártók már most egyre inkább digitalizálják a berendezéseiket, és egyúttal elvárják a hidraulikától, hogy a hálózatba kapcsolt környezethez tökéletesen illeszkedjen. Már most is számít, hogy törekedjünk gépeink és berendezéseink hálózatba kapcsolására – és ezzel egy időben az óriási adatmennyiséget minőségi információvá tudjuk alakítani, és ezeket az adatokat mélyrehatóan ki is értékeljük.

Dönt az intelligens összjáték

Azokat a feladatokat, amelyeket korábban acélból és vasból készült szelepvezérlések végeztek, az elektronikus vezérlőeszközökben megtalálható decentralizált intelligencia veszi át. Igény szerint alkalmazkodik a szivattyúhajtások fordulatszámához, amikor a fogyasztónak nyomatékra van szüksége, vagy akár a nullához is közelíthet a teljesítmény, ha épp ez az elvárás. Sok folyamatban ez igen jelentős energiafelhasználású szakasz. A fordulatszám-szabályozott hidraulika a konstans rendszerekkel szemben akár 80 százalékkal kevesebb energiát is fogyaszthat.

Az ipar 4.0 körüli aktuális viták is azt mutatják, milyen fontos, hogy az összes funkciót és funkcionalitást definiáljuk. Amennyiben csak a mechanikát, az elektronikát és a szenzorikát standardizáljuk gyártótól függetlenül, már akkor is képesek vagyunk gépeinket hálózatba kapcsolni, és egyúttal elérni, hogy azok aktívan kommunikáljanak egymással. Ehhez a jövőben például nem szükséges, hogy minden egyes hidraulikus-mechanikus nyomásszabályozó rendelkezzen beépített digitális elektronikával, amely a vezérléssel vagy más szelepekkel köti össze. Kizárólag akkor, ha ennek értelme is van.

Okosmegoldások decentralizált intelligenciával

A decentralizált intelligencia, csakúgy, mint a nyílt szabványok, a jövőképes automatizálási megoldások döntő előfeltételét képezi. Az elektronikus és hidraulikus technológiában a Bosch Rexroth ezért is helyezi a hangsúlyt a Multi-Ethernet-szabványokra, amelyek minden jelenleg futó protokollt támogatnak. A következő lépés a szenzorika integrálása a meglévő szelepházba. Ez sok mindent lehetővé tesz. Gondoljunk csak a gépek állapotfigyelésére, ahol a szenzorok már képesek bármilyen információt gyűjteni és szolgáltatni az olajminőségtől kezdve a hőmérsékletig, a vibráción keresztül egészen a teljesített ciklusidőig. A deep learning algoritmusok támogatják a felhasználókat a hibák felismerésében, még mielőtt azok kiesést okoznának – ez egy rendkívül fontos lépés a megelőző karbantartás eléréséhez vezető úton.

Az integrált IAC-szabályozószeleppel vezérlőszekrény nélküli mozgásvezérlő megoldás érhető el (forrás: Bosch Rexroth)
Az integrált IAC-szabályozószeleppel vezérlőszekrény nélküli mozgásvezérlő megoldás érhető el (forrás: Bosch Rexroth)

Intelligens egytengelyes szabályozók már ma felelnek a zárt szabályozási körben történő decentralizált hidraulikus mozgatásokért. A szelepben meglévő elektronikába egy ütőképes mozgásvezérlést integráltak, amely már a helyszínen elvégzi a terv-tény összehasonlítást, és mikrométeres pontossággal a szabályozást is. A rendszerszabályozás minőségét igazából a mérőrendszer megvalósítása határozza meg. Ezeket a vezérlőszekrény nélküli mozgásvezérlőket egyre gyakrabban alkalmazzák a piac különböző területein.

Az IAC-szabályozószeleppel a Rexroth egy olyan vezérlőszekrény nélküli mozgásvezérlő megoldást kínál, amelyet a szelep elektronikájába teljeskörűen integráltak. Nyílt szabványokon keresztül teljes mértékben hálózatba kapcsolható éppúgy, mint a szervohidraulikus, saját decentralizált folyadékáramú tengelyek. Ezekben a beépítésre kész tengelyekben szivattyúk, szelepek és hengerek alkotnak egy szerelési egységet, amelyekhez a gépgyártóknak kizárólag áramellátást és kommunikációt kell csatlakoztatniuk.

Plug and play a hidraulika számára is

A jövőben a legjobb szabályozókat olyan szelepek fogják helyettesíteni, amelyeket korábban a mozgatáshoz használtak. Az elektromos hajtás a szivattyúhajtás fordulatszámából kiindulva pozicionálja a hidraulikus szelepet. Így a hidraulikus hajtás elvileg ugyanúgy működik, mint az elektromechanikus lineáris megoldás: az elektromos hajtás forgó mozgatása lineáris mozgatássá alakul, és egyúttal a hidraulikus technológia minden előnye érvényesül.

Nagy a potenciál a 3D-nyomtatással újragyártott termékekben
Nagy a potenciál a 3D-nyomtatással újragyártott termékekben

Az ebből következő fejlesztési lépésnél, azaz az önálló lineáris tengelyek esetében az előrehaladás különösen jelentős lesz. Ezek beépítésre kész hengercsoportok saját, magasan integrált folyadékárammal. Azoknak a gépeknek, amelyek üzemelésük során ilyen tengelyeket használnak, a továbbiakban nincs szükségük központi hidraulikus tápegységre. Az önálló tengelyeket elektromos tengelyként csatlakoztatják, elég lesz egy vezérlőkábel, amely az adatkapcsolatot biztosítja a gép vezérlésével. Az üzembe helyezésnél ugyanazokat a szoftvereszközöket használják majd, mint az elektromos hajtások esetében. Annak, aki az üzembe helyezést végzi, már nincs szüksége mélyreható hidraulikus ismeretekre, hiszen az előprogramozott funkciókat csupán a gépi feltételekhez kell illesztenie.

3D-nyomtatással újra elkészítve

Új anyagok és gyártástechnológiák területén is kínál a Rexroth újdonságokat. Épp a 3D-nyomtatással készült belső részek és borítások/házak vagy a direkt nyomtatás csökkenti a szelepek működése közbeni energiafelhasználást rendkívüli mértékben. Korábban ezeknek az elemeknek a tervezésében a hozzájuk készült szerszámok megoszthatóságát kellett figyelembe venni, ma már ez azonban egyáltalán nem szükséges. A Bosch Rexroth ezzel például olyan csatornákat hoz létre, amelyek alacsonyabb nyomásveszteséget tesznek lehetővé, és egyúttal az energiamérleget is javítják. Egy olyan szelepnél, ahol az átfolyási sebesség 10 000 liter percenként, az áramellenállás 10-20 százalék körüli csökkentése igen jelentős mértékben hozzájárul az üzemi költségek csökkentéséhez.

Ráti Henrietta, Bosch Rexroth
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés