Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Inteligentní hydraulické systémy pro tváření
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Inteligentní hydraulické systémy pro tváření

Propojení strojů a systémů s IT otevírá obrovský potenciál pro hospodárnější, rychlejší a intuitivnější techniku tváření. Jak to funguje, ukazuje řešení firmy Bosch Rexroth.

S nově vyvinutým inteligentním agregátem CytroBox kombinuje Rexroth výhody hydrauliky s nízkou spotřebou energie a softwarovými funkcemi. Optimalizované hydraulické a elektrické komponenty výrazně snižují prostorové nároky. Uzavřená sestava snižuje emise hluku a spotřebuje až o 80 % méně energie než konstantní agregát.

Budoucnost hydrauliky

S decentralizovanou inteligencí autonomně monitoruje své provozní podmínky a integruje fluidní techniku do Průmyslu 4.0 a továrny budoucnosti. Zejména u lisů zůstává hydraulika i nadále důležitá, protože nabízí nejvyšší hustotu výkonu a nezbytnou odolnost proti nárazům a vibracím. Na druhé straně výrobci strojů také vidí domnělé problémy: Klasická hydraulika je příliš energeticky náročná, hlučná, není inteligentní, potřebuje spoustu místa nebo prostě nejsou ve firmě k dispozici experti, kteří se intenzivně zabývají fluidní technikou. Společnost Bosch Rexroth si je jistá, že její CytroBox by měl být schopen všechny tyto protiargumenty vyvrátit.
CytroBox je modulární hydraulický agregát pro střední výkony od 7,5 do 30 kW. Skládá se z optimalizovaných komponentů, z nichž každý je sám o sobě kompaktní. V porovnání s dosavadními agregáty je dosahováno značných prostorových úspor. Hlavním komponentem je kombinace motor/čerpadlo. Nový agregát využívá výkonné, vodou chlazené synchronní motory, které jsou až o 80 % menší než srovnatelné asynchronní motory.

Připraveni na budoucí výzvy

Automatizační řešení jsou připravena na budoucnost pouze v případě, že bude možné je integrovat do zasíťovaného prostředí. Stroje a jejich moduly si pak budou bezdrátově vyměňovat informace a instrukce prostřednictvím otevřených rozhraní a sami sebe monitorovat. To je přesně to, co již dnes CytroBox nabízí. Agregát je vybaven senzory, které informují provozovatele lisu o aktuálním stavu filtru, oleje a pohonu. Shromážděná data jsou pak zpracována řídicím systémem pohonu a mohou být dále snadno zpracována pomocí technologie rozhraní Open Core Interface firmy Rexroth a integrována do moderních konceptů strojů. Kromě toho nabízí CytroBox provozovatelům volbu Connectivity, která umožní využití technologií IoT snadno a bez rizika jako službu placení za použití (Pay-per-Use). Veškeré informace o CytroBoxu – od jednotlivých komponentů a provozních stavů, nadcházející údržby až prediktivní analýzy údržby pomocí systému Rexroth Online Diagnostics Network (ODIN) – jsou vždy na dosah ruky.

Vysoká úspora energie

Při přerušení cyklu, kdy se lisovník zastaví nebo když se nástroj zvedne při částečném zatížení, inteligentní řídicí jednotka motoru sníží otáčky podle potřeby. V závislosti na charakteristice cyklu klesá spotřeba energie až o 80 % ve srovnání s čerpadly, která jsou poháněna konstantně. Rexroth již na bázi dlouholetých zkušeností v softwaru vytvořil odpovídající regulační algoritmy. Synchronní motory pohánějí axiální pístová čerpadla z velkosériové výroby. Jsou extrémně robustní a osvědčují se ve stovkách tisíců aplikací všeho druhu. Třetí základní komponent, hydraulický blok, má zvláštní historii vzniku:

Vývojáři začali kompletně od nuly a optimalizovali geometrie kanálů kombinací simulací FEM a CFD. Z prakticky optimalizovaného modelu vytvořili tvar pomocí 3D tisku. Použitím aditivního procesu lze velmi rychle vyrobit tvary s extrémně složitými geometriemi. Ve výrobě klasickými metodami by tyto tvary byly možné pouze s více součástmi a odpovídajícími těsněními. Naproti tomu nový hydraulický blok sestává pouze z jednoho odlitku a je až o 40 % kompaktnější než předchozí provedení. Optimalizace proudění zlepšuje průtok oleje a snižuje tlakové ztráty. To dále zlepšuje energetickou účinnost a šetří médium. Litý blok zároveň vyžaduje méně zaslepovacích zátek a odpovídajícím způsobem méně těsnění.

Vylepšená geometrie nádrže ušetří 75 % oleje

Synchronní motor, regulátor pohonu, axiální pístové čerpadlo a hydraulický blok jsou vzájemně optimálně sladěny a každý zabírá méně místa. Kromě toho se používá odplyňovací a průtokově optimalizovaná nádrž. Na základě rozsáhlých simulací CFD vývojáři vylepšili geometrii nádrže tak, že nový agregát vyžaduje pouze čtvrtinu objemu oleje ve srovnání s klasickým provedením: Namísto 600 l nyní stačí 150 l při minimálně stejné životnosti. Díky novému konceptu chlazení vodou byly eliminovány běžné chladicí trubky. Celé odpadní teplo agregátu může být používáno uživatelem pro jiné účely, jako jsou sorpční chladicí stroje nebo klimatizace hal, a tím může i dále snižovat stopu CO2. Všechny komponenty jsou umístěny v kompaktní skříni, která vyžaduje podstatně méně místa.

Méně hluku, větší flexibilita

Významní koncoví uživatelé, jako je automobilový průmysl a jejich dodavatelé, mají často interní emisní limity hluku, které jsou výrazně pod zákonnými požadavky. V tomto odvětví byla stanovena maximální přípustná mezní hodnota pro průměrné emise hluku 75 dB (A). To pro nový agregát není žádný problém. I při maximálních otáčkách CytroBox této hodnoty nedosahuje. Bez dalších sekundárních opatření na snížení hluku tak jednoznačně splňuje zákonné a také oborově specifické limity. Toho nový agregát dosahuje díky skříni s vestavěnými zvukověizolačními rohožemi. Takže směrem ven proniká pouze velmi malé množství hluku přenášeného vzduchem. Na druhé straně se vývojáři detailně zabývali složitější otázkou hluku šířícího se hmotou. Nepřipojili sestavu motoru a čerpadla k tlumicím ložiskům jako obvykle, ale pevně j

 

spojili s polymerbetonovým základem. Výsledkem je zvýšení setrvačné hmotnosti, takže hlukové vibrace šířící se hmotou jsou účinně absorbovány.

Nově navržená hydraulika je energeticky účinná, tichá, prostorově úsporná a inteligentní. CytroBox tak díky sériovým komponentům pokrývá všechny profily požadavků. Jako kompletní jednotka připravená k montáži nevyžaduje agregát při montáži, uvádění do provozu a provozu žádné hlubší znalosti hydrauliky.


CytroBox je modulární hydraulický agregát pro střední výkony od 7,5 do 30 kW, snižuje emise hluku a spotřebuje až o 80 % méně energie než konstantní agregát.


Bosch Rexroth

Blanka Jaškova

Blanka.Jaskova@boschrexroth.cz

www.boschrexroth.cz/


 

 

Další články

Průmysl 4.0
3D technologie
Inovace
Hydraulika/ hydraulické prvky

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: