Témata
Reklama

Hydraulický pohon s otáčkově řízenými čerpadly

Vysoká úspora energie při dodržení maximální funkcionality a s použitím osvědčených bezpečnostních prvků: tyto požadavky na nové řešení pohonu ohraňovacího lisu dokázal Rexroth realizovat s pomocí hydraulického pohonu s otáčkově řízenými čerpadly - Sytronix. V závislosti na charakteristice cyklu lze při tomto řešení dosáhnout až padesátiprocentních úspor energie. Toto řešení předčí svou dynamikou i přesností většinu pohonů používaných u ohraňovacích lisů.

Požadavek na vyšší energetickou efektivitu se dnes u většiny konečných uživatelů na celém světě dostává na první místo. Právě u aplikací s vysokou energetickou náročností, jako je tomu např. v tvářecí technice, napomáhá energetická úspora snižovat rozhodujícím způsobem provozní náklady, a stává se tak zárukou úspěchu. Právě s cílem zvýšení energetické efektivity vyvinul Rexroth univerzální řešení, které se nyní s úspěchem používá v hnacích ústrojích i v technologii řízení. Již během projektování a dimenzování celého systému se důsledně uplatňují všechny čtyři pilíře Rexroth for Energy Efficiency (4EE), které pak umožňují optimální řízení podle aktuální spotřeby a použití energeticky optimalizovaných komponent včetně rekuperace energie. Tyto principy lze beze zbytku uplatnit i ve fluidní technologii. Výrobce již vyvinul a nabízí velký počet energeticky úsporných komponent i komplexních řešení.

Reklama
Reklama
Rexroth jako systémový partner využívá potenciál pro maximální úspory u nejrůznějších technologií v plné míře – a to při zajištění plné funkcionality a se zachováním osvědčených bezpečnostních prvků.

Možnosti, jak zvyšovat energetickou efektivitu, lze nejlépe demonstrovat na příkladě ohraňovacího lisu, u něhož Rexroth nahradil obvyklou techniku nejnovější technologií pro efektivní využití energie. Dosavadní koncepty pohonů u sériových lisů splňovaly standardní požadavky trhu: hydraulický agregát s elektromotorem, dva řídicí bloky a dva regulační ventily pro synchronizaci obou válců. Tento koncept poskytoval plný hydraulický výkon i v případech, kdy nebyl z hlediska procesu potřebný.

Úspory energie

Energeticky úsporné řešení od firmy Rexroth oproti tomu využívá dva typy hydraulických pohonů s řízením otáček čerpadel a řídicí bloky s osvědčenými bezpečnostními funkcemi. Regulační ventily pro oba diferenciálně zapojené válce byly úplně zrušeny, což usnadnilo hydraulické spínání. Hydraulický pohon s řízením otáček pomocí servomotoru Sytronix SvP 7000 redukuje otáčky při částečném zatížení až na nulu. To v závislosti na charakteristice cyklu umožňuje výraznou úsporu při spotřebě energie. V zásadě platí, že čím vyšší podíl částečné zátěže v procesu, tím vyšší úspora energie. Zatímco u obráběcích strojů splňují procesní požadavky frekvenčně řízené hydraulické pohonné jednotky Sytronix FcP 5000 s normovanými motory, používají se u lisů a strojů na vstřikování plastů přednostně hydraulické pohonné jednotky s řízením otáček čerpadla pomocí servomotoru. Jejich bezespornou výhodou je, že díky vysoké dynamice servopohonů dosahují tyto pohonné jednotky i v krátkých cyklech vysokých úspor. Ohraňovací lisy a vstřikovací automaty vybavené hydraulickým pohonem s řízením otáček čerpadla pomocí servomotoru Sytronix SvP 7000 tak v porovnání s původním řešením a v závislosti na opracovávaném produktu spotřebují až o 50 % méně energie.

Hydraulické pohony s řízením otáček čerpadla servomotorem pro tvářecí stroje šetří energii a redukují střední hlukové emise

Software hydraulického pohonu s otáčkově řízenými čerpadly Sytronix již zohledňuje všechny požadavky na hydrauliku. Jako výrobce veškerých pohonných a řídicích technologií dokázal Rexroth spojit rozsáhlé znalosti z oboru hydrauliky i výpočetní techniky. Uživateli tak zbývá již jen zadat požadované parametry a může své zařízení přímo uvést do provozu. Hydraulické pohony s řízením otáček čerpadla Sytronix komunikují s nadřazeným řízením přes standardní sběrnice a Ethernet protokoly (např. Sercos III). Čerpadlo s vnitřním ozubením PGH 3X optimalizované pro provoz s variabilními otáčkami pokryje s maximální účinností celé spektrum otáček až do 3 000 min-1. Ve spojení s pohonem s řízením otáček pak toto čerpadlo pracuje v dvoukvadrantovém režimu. V kombinaci tohoto pohonu s axiálními pístovými čerpadly však mohou uživatelé využívat efektivně i čtyřkvadrantové systémy.

Bezpečnostní prvky zůstaly plně zachovány

Značné síly, s nimiž pracují právě ohraňovací lisy, vyžadují maximální ochranu obsluhy. Díky použití hydraulického pohonu s otáčkově řízenými čerpadly Sytronix zůstávají osvědčené bezpečnostní prvky v hydraulických řídicích blocích plně zachovány. Tím se snižuje vývojová náročnost na úpravu stávajících konceptů. Řídicí software synchronizuje obě čerpadla, která přes snímač decentrálně uzavírají regulační obvod. Inteligentní pohon obou válců zaručuje jejich přesnou polohu až na 1/100 mm. Toto řešení nabízí v porovnání se standardními ventily používanými u ohraňovacích lisů nesporné výhody, a navíc zvyšuje i celkovou přesnost výroby. Žádané hodnoty vysílané řídicím systémem zajišťují, že válce ve fázi lisování nepřekročí povolenou rychlost 10 mm.s-1.

Optimální propojení všech technologií

Jako systémový partner od fáze projektování až do vlastního uvedení celého zařízení do provozu využívá Rexroth samozřejmě i další potenciály pro úspory, které překračují rámec jednotlivých technologií. U standardních systémů se servoventily a proporcionálními ventily způsobuje mechanické škrcení průtoku předávání tepelné energie do hydraulického média, která pak musí být z média odstraňována s pomocí chladiče. Díky regulaci upravené podle potřeby daného systému vzniká jen zlomek tepelné energie, takže chlazení může ve většině případů zcela odpadnout. Ve zbývajících případech pak postačuje výrazně nižší chladicí výkon. Navíc se použitím komponent s rekuperací energie zvyšuje u servopohonů Rexroth IndraDrive i celková energetická efektivita. Motory přepínají při zpětném pohybu bez zátěže nebo při dekompresi automaticky do generátorického režimu a vyrábějí tak energii, místo aby ji přeměňovaly v neužitečné teplo. Podle požadavku zákazníka je pak možné takto získanou energii poskytnout jiným spotřebitelům, ukládat pro vlastní spotřebu anebo ji dodávat do veřejné sítě.

Snižování otáček je však spojeno ještě s dalším aspektem, zajímavým nejen po ekonomické stránce. Střední hlukové emise se díky tomuto systému Sytronix daří snižovat až o 10 d(B)A. Ve většině případů tak odpadají náklady na sekundární hlukovou izolaci.

Používání hydraulických pohonů s otáčkově řízenými čerpadly Sytronix se u strojů na zpracovávání plastů již prosadilo celoplošně – daří se tak výrazně zlepšovat jejich energetickou efektivitu. Ale i výrobci lisů již tato řešení upřednostňují, což jim umožní snížit pro uživatele výrazným způsobem celkové náklady, a to při minimálně stejné produktivitě.

Bosch Rexroth

michaela.vitek.mesickova@boschrexroth.cz
www.boschrexroth.cz

Reklama
Související články
Ovládání průtoku vody

WXU jednotky pro ovládání průtoku chladicí vody jsou kompaktní zařízení podobná ventilovým terminálům, které mají malé zástavbové rozměry a nízkou hmotnost. Sdružují standardní samostatná zařízení (ventily a průtokoměry) do jednoho bloku pro jejich snadnou obsluhu. V případě údržbářského zásahu se vyměňují pouze standardní díly.

Plný výkon s poloviční energií

Vysoká úspora energie při dodržení maximální funkcionality a s použitím osvědčených bezpečnostních prvků: tyto požadavky na nové řešení pohonu ohraňovacího lisu dokázal Rexroth realizovat s pomocí hydraulického pohonu s otáčkově řízenými čerpadly - Sytronix.

Řízení pohybu

Díky ročnímu obratu přes 13 miliard dolarů je společnost Parker Hannifin velkým hráčem na poli technologií a systémů pro řízení pohybu, který poskytuje specializovaná řešení pro komerční, mobilní, průmyslové a letecké obory.

Související články
Regulační pohony hydraulických čerpadel

V posledních letech se hledají možnosti úspor energie i u hydraulických systémů. Tyto pohony jsou pomalu vytlačovány v oblasti menších sil a momentů elektromechanickými pohony. V oblasti vyšších výkonů - desítky a více kW - však hydraulické pohony stále představují hlavní možnost řešení, a to zpravidla ve spolupráci se stále se rozvíjející elektronikou. I tady však už existují čistě elektrická řešení. U vyšších výkonů i několik procent úspor dělá výrazné snížení spotřeby energie.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Pohony a hydraulika

Společnost Gates Corporation je celosvětová diverzifikovaná průmyslová společnost, která poskytuje vyspělá řešení přenosu síly a hydrauliky. Přináší totiž produkty a služby, které snižují celkové náklady na vlastnictví pro širokou řadu aplikací.

Měření čistoty hydraulických kapalin

Jedním z nepostradatelných mechanických prvků, používaných při konstrukci a stavbě strojů, jsou v současné době hydraulické systémy. Pro své fyzikální vlastnosti byla zpočátku jako fluidní médium využívána voda. Tu postupem času nahradily výkonnější a dokonalejší kapaliny s vlastnostmi nezbytnými pro dlouhodobě spolehlivý provoz stávajících výkonných hydraulických systémů.

Plný výkon s poloviční energií

Vysoká úspora energie při dodržení maximální funkcionality a s použitím osvědčených bezpečnostních prvků: tyto požadavky na nové řešení pohonu ohraňovacího lisu dokázal Rexroth realizovat s pomocí hydraulického systému s frekvenčně řízeným pohonem – Sytronix. V závislosti na charakteristice cyklu lze při tomto řešení dosáhnout až padesátiprocentních úspor energie. Toto řešení předčí svou dynamikou i přesností většinu pohonů používaných u ohraňovacích lisů.

Hydrostatická vedení obráběcích strojů

Hydrostatická vedení jsou jedním ze základních typů kluzných vedení, jejichž rozmach použití v oblasti výrobních strojů nastal především v sedmdesátých letech minulého století. Výrobci obráběcích strojů tato vedení nasazují tam, kde je potřeba konat pohyby s minimálním polohovacím krokem, s vysokou přesností, únosností, tuhostí a tlumením.

Hydraulika a pneumatika. Quo vadis?

Vážení čtenáři, opět po roce se vám dostává do rukou letní vydání magazínu MM Průmyslové spektrum věnované hydraulice a pneumatice. Ve své úvaze se pokusím najít odpověď na úvodní otázku, tedy kam tyto tradiční obory směřují.

Realizace energeticky úsporných hydro pohonů

Integrací čerpadel a pohonů s variabilním počtem otáček, známých též jako servočerpadla, usnadňuje společnost Siemens ve spolupráci s českou pobočkou firmy Hydac realizaci energeticky výhodnějších, úspornějších a tišších hydraulických systémů pro široké pole aplikací. Jádrem konceptu je měnič kmitočtu, který zajišťuje, aby hydraulická energie byla produkována jen tehdy, když je jí zapotřebí.

Výměna hydraulických olejů v praxi

Výměny hydraulických olejů představují odjakživa součást údržby hydraulických strojů. Ve většině případů je výměna spojena s předpisem nebo doporučením výrobce (dodavatele) stroje. Avšak pomáhají tyto výměny stroji? Udržují ho v bezporuchovém režimu?

Tlumené zastavení přímočarých hydromotorů

Hydraulické pohony s přímočarými hydromotory ovládají v mnoha aplikacích poměrně velké setrvačné hmoty. Pokud dojde k přerušení nebo změně směru průtoku pomocí standardního rozváděče, dochází často k nežádoucímu zakmitání hmot, které je způsobené vůlemi v mechanizmu a stlačitelností kapaliny. Proto se využívá několika konstrukčních řešení, která zajišťují plynulé zastavení pohybu.

Aplikace systémů řízení vzduch/voda ve výrobních závodech

Automobilový průmysl patří mezi hlavní hnací motory naší ekonomiky. A nejen naší - celosvětově se ročně vyrobí přes 80 miliónů osobních a malých nákladních vozidel. Všechny tyto dopravní prostředky se vyrábějí na moderních automatizovaných linkách, kde část procesu zajišťují roboty a část lidská pracovní síla. Tato součinnost se využívá i při výrobě karosérii vozidel.

Hydropneumatické odpružení

Hydropneumatické odpružení je rychlejším a cenově příznivějším řešením díky stavebnicovým/modulárním regulačním systémům. Hydropneumatické systémy odpružení nápravy vozidla nebo kabiny vozidla zvyšují komfort a výkonnost vozidel.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit