Гибридті сызықтық қозғалыс: жетектер жүйелерінің келесі толқынының ішкі құрылымы

Гибридті қозғалыс технологиялары инженерлердің өнеркәсіптік жетектер жүйелерін жобалау тәсілін үнсіз өзгертіп жатыр. Енді инженерлер гидравлика мен электрлік сервожүйелердің бірін таңдаудың орнына, екеуін біртұтас архитектураға біріктіріп, бір платформада дәлдік пен күшті қамтамасыз етеді.

Гидравлика сервожүйе интеллектімен тоғысқанда

Дәстүрлі қозғалысты басқару инженерлерді ымыраға келуге мәжбүр етеді. Гидравликалық жүйелер жоғары күш береді, бірақ энергия тиімсіздігі мен құбыржолдардың күрделілігіне байланысты қиындықтар туындайды. Электрлік жетектер дәлдікті қамтамасыз етеді, алайда ауыр соққы жүктемелеріне төтеп беруі шектеулі.

Гибридті сызықтық жетек бұл жағдайды өзгертіп, герметикаланған жүйенің ішіне сервомотор мен гидравликалық сорғылау сатысын біріктіреді. Бұл архитектура сыртқы гидравликалық инфрақұрылымсыз күшті тікелей өндіруге мүмкіндік береді.

Энергия тұтыну үздіксіз емес, сұранысқа негізделген сипатқа ие болады, бұл өнеркәсіптік циклдердегі ысырапты едәуір азайтады.

Жүйе іс жүзінде қалай қозғалады

Қозғалыс қағидаты қарапайым болғанымен, механикалық тұрғыдан өте ұтымды.

Ұзару кезінде сервомотор ішкі сорғыны іске қосып, поршеньді алға жылжыту үшін гидравликалық сұйықтыққа қысым түсіреді.

Кері тартылу кезінде мотор бағытын өзгертіп, ағынды реттеу арқылы жетекті бақыланатын түрде кері тартады.

Күй туралы кері байланыс пен қосымша қысым датчиктері орын ауыстыруды да, күшті де тұйық контур арқылы басқаруға мүмкіндік береді.

Бұл жүйелер Mitsubishi Electric қозғалысты басқару экожүйелері сияқты озық қозғалыс платформаларында қолданылатын заманауи сервоархитектураларға жақын жұмыс істейді. Мұнда осьтер арасындағы дәл үйлестіру өнімділік сапасын айқындайды.

Инженерлер неге назар аударып отыр

Гибридті жетектер сыртқы гидравликалық қуат блоктарын, резервуарларды, сүзгілерді және ұзын шлангілер желілерін қажет етпейді. Бұл машина құрылымын жеңілдетіп, ағып кету қаупі бар нүктелерді азайтады.

Герметикаланған гидравликалық контур динамикалық қозғалыс кезінде сыртқы әсерлерден қорғанысты да жақсартып, мұндай жүйелерді қатал ортаға жарамды етеді.

Күшті басқару механикалық түрде бекітілмей, бағдарламаланатын болады, бұл айнымалы жүктеме жағдайларындағы қолдану икемділігін кеңейтеді.

Жүйелерді біріктіру тұрғысынан алғанда, бұл жетектер классикалық гидравликалық жүйелерден гөрі сервожетектерге көбірек ұқсайды.

Осы тоғысу гибридті архитектураларда көбіне қозғалысты басқарудың жоғарғы деңгейлі платформалары ретінде қызмет ететін ABB қозғалтқыштары мен жетектері шешімдері сияқты жоғары сенімді жетектер жүйелерін қоса алғанда, қолдаушы инфрақұрылымға сұраныстың артуына себеп болып отыр.

Гибридті қозғалыс нақты зауыттарда қайда қолданылады

Гибридті сызықтық жетектер жоғары күшпен қатар дәл позициялауды қажет ететін орталарда барған сайын кең қолданылуда.

Әдеттегі қолдану салаларына металл қалыптау престері, аэроғарыш компоненттерін сынау жүйелері, автомобиль құрастыру станциялары және ауыр динамикалық жүктемелер жағдайындағы материалдарды өңдеу жүйелері жатады.

Олар сондай-ақ соққыға төзімділік пен сенімділік дәстүрлі сервожүйелердің шектеулерінен маңыздырақ болатын тау-кен және ауыр инфрақұрылымдық техникада да кездеседі.

Бұл жүйелер механикалық күш өндіру мен цифрлық қозғалысты үйлестіру арасындағы алшақтықты жойып, ықшамдау машиналар конструкцияларын жасауға мүмкіндік береді.

Өнеркәсіп бағыты: тоғысу жеделдеп келеді

Өнеркәсіптік қозғалыс жүйелік тоғысуға қарай бет алып келеді. Жобалаушылар оқшауланған ішкі жүйелердің орнына гидравлика, серво басқару және бағдарламалық интеллект бір қабат ретінде жұмыс істейтін біртұтас архитектуралар құруда.

Бұл үрдісті болжамды техникалық қызмет көрсету, энергияны оңтайландыру және процестің нақты уақыттағы кері байланысы сияқты Industry 4.0 талаптары күшейтіп отыр.

Гибридті жетектер бұл бағытқа табиғи түрде сәйкес келеді, өйткені олар механикалық қуат тығыздығы мен цифрлық басқару мүмкіндігін әлдеқашан біріктірген.

Келесі кезең жағдайды бақылау және шеткі аналитика жүйелерімен тығызырақ ықпалдасуды қамтуы мүмкін. Бұл қозғалыс жүйелеріне нақты уақытта өзін-өзі оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Салалық тәжірибеден қорытынды

Гибридті қозғалыс гидравликаны немесе сервожүйелерді алмастырмайды. Ол екі технологияның бір жетектің архитектурасында қатар өмір сүру тәсілін қайта анықтайды.

Нақты құндылығы — өнімділікті төмендетпей, жүйені жеңілдетуінде. Инженерлер бірнеше ішкі жүйенің орнына бір жинақта күшті, дәлдікті және тиімділікті алады.

Іс жүзінде бұл өзгеріс жобалау үдерісіндегі кедергілерді азайтып, ықшам өнеркәсіптік машиналардың мүмкіндіктерін кеңейтеді.

Автор: Michael Stanton – өнеркәсіптік талдаушы (қозғалысты басқару жүйелерінде 11 жылдық тәжірибе, ABB жетектерін біріктіру, Siemens автоматтандыру жобалары және Emerson далалық бақылау-өлшеу құралдарын енгізу салаларындағы тәжірибе)