Se bliža konec uporabe pnevmatskih in hidravličnih cilindrov?

Razvoj električnih aktuatorjev bliskovito nareduje!

Električni aktuatorji so danes razviti do te mere, da lahko zamenjajo pnevmatske in hidravlične cilindre (tudi do 120kN) v večini aplikacijah, ne pa v vseh. Razvoj električnih aktuatorjev gre bliskovito naprej, napreduje pa tudi razvoj planarnih električnih aktuatorjev. Razlogi za čedalje bolj množično uporabo je predvsem zaradi enostavne uporabe, nizke cene, zanesljivosti delovanja in popolne kontrole pozicije trna.Električni aktuatorji so mazani doživljenjsko, breme lahko potiskajo ali vlečejo, so varovani proti preobremenitvam in vsestransko uporabni. Področja aplikacij so izredno široka in se uporabljajo v različnih industrijah (gradbena mehanizacija, kmetijstvo, industrija, zdravstvo, fitness, prezračevanje, zabava).

Številne prednosti električnih cilindrov?

  • Energetska učinkovitost
    Hidravlični in pnevmatski sistemi dosegajo v najboljšem primeru 50% energetsko učinkovitost. Električni sistemi pa okoli 90%. Rezultat je torej 80% privarčevane energije. Že to je dovolj, da se posamezne industrije odločajo za opuščanje hidravlike ali pnevmatike.
  • Okoljevarstveni vidik
    Z uporabo električnih cilindrov odpade potreba po uporabi hidravličnih olj, ki se iztrošijo in predstavljajo nevaren odpadek za okolje.
  • Mirovanje sistema
    Električni sistemi ne potrebujejo električne energije za ohranitev položaja cilindra. Na drugi strani potrebujejo hidravlični in pnevmatski cilindri pritisk in moč, da obdržijo pozicijo.
  • Vzdrževanje
    Vzdrževanje je v primerjavi z vzdrževanjem hidravličnih in pnevmatskih sistemov črpalk, cevi, ventilov in cilindrov izjemno enostavno oz. ga praktično ni.
  • Varnost
    Slabost hidravlike so visoki pritiski in sile, ki se ustvarjajo ob spuščanju sistema. Pri uporabi hidravlike za visokotemperaturne aplikacije obstaja možnost požarov zaradi vnetja hidravličnega olja (zahteva se uporaba negorljivega hidravličnega olja).
  • Repromaterial
    Pri uporabi električnih cilindrov ne potrebujete repromateriala. Pri uporabi  hidravličnih cilindrov pa se uporabljajo hidravlična olja, ki se iztrošijo in jih je potrebno menjati.
  • Velikost
    Električni sistemi so majhni in kompaktni. Uporaba hidravlike ali pnevmatike pa zahteva veliko komponent, ki so pogosto večjih dimenzij.
  • Montaža
    Električne sisteme je moč montirati hitro. Za montažo hidravlike in pnevmatike pa potrebujete razvod in vgraditev spremljajočih črpalk, kompresorjev.
  • Analiza celotnih stroškov tehnologije
    Vsakdo lahko hitro izračuna stroške, ki se pojavijo skozi življenjsko dobo električnega cilindra, težje je enako storiti za hidravlične in pnevmatske cilindre, kjer so stroški zaradi kompleksnosti sistema visoki.

Kakšen električen aktuator je moč kupiti?

  • Moč aktuatorja
    Manjši električni aktuatorji s priklopom na enosmerno napetost, lahko premagajo sile do 12.000N. Večji električni aktuatorji premagujejo sile od 10.000N pa do okoli 200.000N.
  • Napajalna napetost
    Večji aktuatorji od 10.000N naprej se napajajo s trifazno omrežno napetostjo. Manjši aktuatorji pa se napajajo z enosmerno napetostjo 12V, 24V, 36V in 48V. Napetost 12V omogoča montažo v avtomobile, tovornjake in gradbeno mehanizacijo ter napajanje iz standardnega akumulatorja.
  • Hitrost pomika
    Je odvisna od moči aktuatorja, vendar je v splošnem pri manjših aktuatorjih maksimalna hitrost pomika okoli 70mm/sekundo. Velja, da večja sila, ki jo aktuator premaguje, manjša je hitrost pomika.

Cene električnih aktuatorjev

Električni aktuatorji se uporabljajo dovolj množično, da je cena zaradi serijske proizvodnje upadla in še pada. Manjši električni aktuatorji so dobavljivi že za nekaj deset evrov, seveda pa je cena odvisna od dodatnih komponent (končna stikala, merjenje iztegnjenosti aktuatorja, itd.) in zahtev po IP zaščiti, materialu (nerjavno jeklo) in podobno. Na splošno velja, da so tako manjši kot tudi večji aktuatorji dražji od pnevmatskih cilindrov, ne pa nujno tudi od hidravličnih cilindrov. Vendar, če upoštevamo celotne stroške nabave pnevmatskega cilindra ali hidravličnega cilindra (s pripadajočim krmiljenjem, montažo cilindra) je pogosto električni cilinder cenejša izbira.

slika 1

slika2

slika3

slika4

Dodatne informacije o izdelkih si lahko ogledate na spletni strani proizvajalca Hiwin in Setec.

Za pomoč in dodatne informacije se obrnite na naše tehnične strokovnjake!