Hibrid xətti hərəkət: aktuasiya sistemlərinin növbəti dalğasına nəzər salaq

Hibrid hərəkət texnologiyaları mühəndislərin sənaye aktuasiya sistemlərini layihələndirmə üsulunu səssizcə dəyişir. Mühəndislər artıq hidravlika və ya elektrik servo sistemləri arasında seçim etmək əvəzinə, hər ikisini vahid arxitekturaya birləşdirərək bir platformada dəqiqlik və qüvvə əldə edirlər.

Hidravlika servo intellekti ilə birləşəndə

Ənənəvi hərəkətə nəzarət mühəndisləri kompromislərə məcbur edir. Hidravlik sistemlər yüksək qüvvə təmin edir, lakin enerji səmərəsizliyi və boru xətlərinin mürəkkəbliyi ilə üzləşir. Elektrik aktuatorları dəqiqlik təmin edir, lakin güclü zərbə yükləri altında çətinlik çəkir.

Hibrid xətti aktuator möhürlənmiş sistem daxilində servo mühərriki hidravlik nasos mərhələsi ilə birləşdirərək bu balansı dəyişir. Bu arxitektura xarici hidravlik infrastruktura ehtiyac olmadan birbaşa qüvvə yaradılmasına imkan verir.

Enerji istifadəsi də fasiləsiz deyil, tələbat əsasında həyata keçirilir və bu, sənaye dövrlərində israfı əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.

Sistem əslində necə hərəkət edir

Hərəkət prinsipi sadə, lakin mexaniki baxımdan zərif olaraq qalır.

Uzatma zamanı servo mühərriki daxili nasosu işə salır və porşeni irəli hərəkət etdirmək üçün hidravlik mayeni təzyiqləndirir.

Geri çəkilmə zamanı mühərrik istiqamətini dəyişir və idarə olunan axın tənzimlənməsi ilə aktuatoru geri çəkir.

Mövqe əks əlaqəsi və əlavə təzyiq sensorları həm yerdəyişmənin, həm də qüvvənin qapalı dövrəli idarə olunmasına imkan verir.

Bu sistemlər Mitsubishi Electric hərəkətə nəzarət ekosistemləri kimi qabaqcıl hərəkət platformalarında istifadə olunan müasir servo arxitekturaları ilə sıx uyğunlaşır; burada oxlar üzrə dəqiq koordinasiya performansın keyfiyyətini müəyyən edir.

Mühəndislər niyə diqqət yetirirlər

Hibrid aktuatorlar xarici hidravlik güc qurğularını, rezervuarları, filtrləri və uzun şlanq şəbəkələrini aradan qaldırır. Bu azalma maşın konstruksiyasını sadələşdirir və sızma ehtimalı olan nöqtələri azaldır.

Möhürlənmiş hidravlik dövrə dinamik hərəkət zamanı xarici təsirlərdən qorunmanı da yaxşılaşdırır və bu sistemləri sərt mühitlər üçün uyğun edir.

Qüvvəyə nəzarət mexaniki olaraq sabit deyil, proqramlaşdırıla bilən olur və bu da dəyişən yük şəraitlərində tətbiq çevikliyini artırır.

Sistem inteqrasiyası baxımından bu aktuatorlar klassik hidravlik sistemlərdən daha çox servo ötürücüləri kimi işləyir.

Bu yaxınlaşma hibridləşdirilmiş arxitekturalarda çox vaxt ilkin hərəkətə nəzarət platformaları kimi xidmət edən ABB mühərrikləri və ötürücü həlləri kimi yüksək etibarlılıqlı ötürücü sistemləri də daxil olmaqla, dəstəkləyici infrastruktura tələbatı artırır.

Hibrid hərəkət real fabriklərdə harada tətbiq olunur

Hibrid xətti aktuatorlar getdikcə həm yüksək qüvvə, həm də dəqiq mövqeləndirmə tələb olunan mühitlərdə istifadə edilir.

Tipik tətbiqlərə metal formalaşdırma presləri, aerokosmik komponentlərin sınağı, avtomobil yığma stansiyaları və ağır dinamik yüklər altında işləyən materialdaşıma sistemləri daxildir.

Onlar həmçinin zərbəyə davamlılığın və etibarlılığın ənənəvi servo məhdudiyyətlərindən daha vacib olduğu mədən və ağır infrastruktur avadanlıqlarında da istifadə olunur.

Bu sistemlər mexaniki qüvvə yaradılması ilə rəqəmsal hərəkət koordinasiyası arasındakı boşluğu aradan qaldıraraq daha yığcam maşın konstruksiyalarına imkan verir.

Sənayenin istiqaməti: yaxınlaşma sürətlənir

Sənaye hərəkəti sistem səviyyəsində yaxınlaşmaya doğru irəliləyir. Layihələndiricilər artıq təcrid olunmuş alt sistemlər əvəzinə hidravlikanın, servo idarəetməsinin və proqram təminatı intellektinin vahid qat kimi işlədiyi birləşdirilmiş arxitekturalar qururlar.

Bu tendensiya proqnozlaşdırıcı texniki xidmət, enerjinin optimallaşdırılması və proses haqqında real vaxt rejimində əks əlaqə kimi Sənaye 4.0 tələbləri ilə möhkəmlənir.

Hibrid aktuatorlar mexaniki güc sıxlığını rəqəmsal idarəetmə imkanları ilə artıq birləşdirdiyinə görə bu istiqamətə təbii şəkildə uyğun gəlir.

Növbəti mərhələ, ehtimal ki, vəziyyətin monitorinqi və kənar analitika ilə daha sıx inteqrasiyanı əhatə edəcək və hərəkət sistemlərinə real vaxt rejimində özünü optimallaşdırmaq imkanı verəcək.

Sahədən yekun baxış

Hibrid hərəkət hidravlikanı və ya servo sistemlərini əvəz etmir. O, hər iki texnologiyanın vahid aktuator arxitekturası daxilində necə birgə mövcud olduğunu yenidən müəyyənləşdirir.

Əsl dəyər performansdan ödün vermədən sistemin sadələşdirilməsindədir. Mühəndislər bir neçə alt sistem əvəzinə bir paketdə qüvvə, dəqiqlik və səmərəlilik əldə edirlər.

Praktik baxımdan bu dəyişiklik layihələndirmə çətinliklərini azaldır və yığcam sənaye maşınlarının imkanlarını genişləndirir.

Müəllif: Michael Stanton – Sənaye analitiki (hərəkətə nəzarət sistemlərində 11 illik təcrübə, ABB ötürücülərinin inteqrasiyası, Siemens avtomatlaşdırma layihələri və Emerson sahə cihazlarının tətbiqi üzrə təcrübə)