Acht weitere Gründe, sich für hydraulische statt elektronische Bewegung zu entscheiden

Letzten Monat haben wir fünf Gründe vorgestellt, warum hydraulische Antriebe vorteilhafter sind als elektronische Antriebe. Die Informationen stammen aus einem Whitepaper, Hydraulic Motion vs. Electric Motion:An Honest Comparison for the Record, das gemeinsam von George Kokalis mit Servo Kinetics und Dr. J.F. Sarnicola, P.E., Präsident von Sarnicola Simulation Systems, Inc. verfasst wurde .

Hier ist eine Zusammenfassung der letzten acht Gründe, warum die Autoren glauben, dass hydraulische Bewegung vorteilhafter ist als elektronische Bewegung.

1. Sowohl hydraulische als auch elektrische Systeme sind in Bezug auf die Leistung vergleichbar, mit Ausnahme der Bereiche Auflösung und Kommunikationsverlust und/oder Unterbrechungen mit dem Steuersystem und deren Auswirkungen auf die physische Hardware. Während elektrische Systeme konzeptionell eine höhere Auflösungsfähigkeit haben sollten, sind sie aufgrund von Herstellungs-, Konstruktions- und Montagetoleranzen tatsächlich mit hydraulischen Systemen vergleichbar. Elektrische Systeme mit digitalen Rückmeldesystemen verlieren in Bezug auf Kommunikationsverlust und/oder Unterbrechungen mit den Steuerungssystemen häufig die Orientierung. Hydraulische Systeme mit analogen Feedbacksystemen verlieren ihre räumliche Orientierung nicht. Dies kann ein wichtiger Faktor sein, wenn häufige Stromausfälle ein Problem darstellen, insbesondere bei Anwendungen, bei denen sehr hohe Nutzlasten angehoben werden und die Stromversorgung ausfällt oder ein Not-Aus-Zustand eingeleitet wird.

2. Bei Not-Aus-Bedingungen oder Stromausfällen sind Hydrauliksysteme von Natur aus sicher, da sie je nach Ausführung entweder einrasten oder sich weich absetzen können. Elektrische Systeme rasten normalerweise ein, wenn ein E-Stop-Befehl ausgelöst wird. Langsames Einschwingen kann durch teurere und komplexere Batterie-Backup-Schemata erreicht werden. Wenn potenzielle Fehlerfälle für elektrische Systeme nicht berücksichtigt werden, kann ein Fehler aufgrund der effizienteren mechanischen Konstruktionen zu einem sofortigen Zusammenbruch der Aktuatoren beim Einfahren führen.

3. In hydraulischen Systemen sind sowohl die Bewegungsplattform als auch die Nutzlast vor Beschädigungen geschützt, da hydraulische Aktuatoren so ausgelegt sind, dass sie die gesamte Systemenergie bei Durchgehen-Bedingungen absorbieren. Elektrische Systeme verlassen sich auf eine Kombination aus Schaltern und Steuerlogik, um das System zu schützen. Die Programmierung und zusätzliche Komplexität sind zwar effektiv, führen jedoch zu viel höheren Installationskosten und der Möglichkeit eines Systemausfalls, einschließlich des Aufpralls des Aktuators auf einen der harten Anschläge, wodurch eine Blockierung des Aktuators ausgelöst wird.

4. Elektrische Bewegungsplattformsysteme können laut sein und das Rauschen der vielen kleinen beweglichen Teile in den Stellgliedern kann den programmierten Inhalt auf dem sich bewegenden Deck stören, insbesondere bei Flugsimulationsanwendungen. Hydrauliksysteme sind im Geräteraum extrem leise, und mit dem HPU verbundene Geräusche werden behoben, indem es von der Bewegungsplattform entfernt positioniert wird.

5. Hydraulische Systeme haben Installationsvorteile gegenüber elektrischen Systemen. Erstens müssen Hydrauliksysteme nur mit Hochspannung an den HPU-Standort gebracht werden, im Gegensatz zu elektrischen Systemen, die erfordern, dass Hochspannung zu den Aktuatoren des Bewegungsplattformsystems gebracht wird, die sich im Personalbereich befinden. Zweitens wurden die Leckage- und Bruchprobleme in den Druckschläuchen, die Hydrauliksysteme verwenden, um jeden Aktuator unter Servoventilsteuerung zu betreiben, durch moderne SAE-O-Ring-, JIC- und andere Anschlusskonfigurationen eliminiert.

6. Hydraulikeinheiten, die entweder Standard-Hydrauliköl oder bei Bedarf lebensmitteltaugliche Öle verwenden können, sind sicher für den seltenen Fall, dass ein Ölleck auftritt. Öl in Lebensmittelqualität wird seit etwa 100 Jahren ohne nachteilige Auswirkungen in der Lebensmittelverarbeitung verwendet. Außerdem verwenden die Fittings und Verbindungen für Servo-Qualitätssysteme üblicherweise JIC- und SAE-Verbindungen, die vor Leckagen schützen, im Gegensatz zu Industrie- und Landwirtschaftssystemen, die unzuverlässige Rohrfitting-Verbindungen verwenden.

7. Hydraulische Systeme erfordern weniger Wartung als elektrische Systeme. Alle 1000 Betriebsstunden erfordert ein Hydrauliksystem eine Überprüfung des HPU-Filters, eine Schmierung gemäß den Anweisungen des Herstellers und eine allgemeine Reinigung und Überprüfung der Leistungsreaktionen. Alle 80 Betriebsstunden müssen elektrische Systeme geschmiert und die Stromverkabelung und eine Vielzahl von Endschaltern und der Betrieb von Encodern/Resolvern sowie die Steuerlogik überprüft werden. Wenn ein Teil des elektrischen Systems ausfällt, wird das System angehalten, was die Ausfallzeit und die damit verbundenen Kosten erhöht.

8. Hydrauliksysteme haben den Dauertest bestanden. Die meisten der älteren hydraulischen Bewegungsplattformsysteme sind seit über 60 Jahren mit originaler physischer Hardware in Betrieb. Abgesehen von Servoventilen sind die einzigen physikalisch beweglichen Teile die Kolben/Stangen-Kombinationen in jedem Aktuator. Entwicklungen bei Servoventilen im Laufe der Jahre haben sie sehr zuverlässig und langlebig gemacht; mit Betriebslebensdauern von mehr als 30 Jahren in den meisten Fällen. Elektrische Antriebssysteme sind erst seit etwa 10-15 Jahren in Betrieb. Gegenwärtige elektrische Bewegungssysteme verwenden meistens entweder Blei-, Kugel- oder Rollenspindelmechanismen, um die Dreh- in die Linearbewegung zu bewirken. Wenn all diese Mechanismen nicht richtig geschmiert werden, führt dies zu Komponentenverschleiß und möglichen Systemausfällen.

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Alle technischen und wissenschaftlichen Schlussfolgerungen sind im Whitepaper enthalten, das vollständig unter www.servokinetics.com im Abschnitt „Über uns“ zu finden ist.