S številnimi značilnostmi, kot je gostota moči, so hidravlični sistemi postali dolgoročna-izbira za številne ne-cestne mobilne stroje. V zadnjih letih naj bi zaradi vse strožjih predpisov in nenehnega tehnološkega napredka elektrifikacija postala glavna usmeritev v prihodnosti.
Torej, ko se tradicionalna hidravlična tehnologija sreča z električno tehnologijo, kakšna iskra bosta trčili?
Danes razpravljamo o tem, kako izkoristiti hidravlično in električno tehnologijo za združevanje hidravličnih komponent, motorjev in krmilnih elementov vozila za optimizacijo delovanja stroja in soočanje z izzivi prihodnosti.
01. Hidravlični sistem ne bo izginil
Trg vlaga več denarja v raziskave električne tehnologije kot kdaj koli prej. Glede na analizo Reutersa nameravajo svetovni proizvajalci avtomobilov porabiti več kot 5 bilijonov dolarjev za raziskave in razvoj električnih vozil in baterij do leta 2030. S povečanjem naložb nameravajo postopoma opustiti vozila na fosilna goriva in doseči vse strožje cilje dekarbonizacije. Vse naložbe imajo skupen cilj: zgodnjo popularizacijo električnih sistemov. Vendar to ne pomeni, da bodo povsod, zlasti za hidravlične sisteme v posebnih delovnih scenarijih, in ne bodo kmalu izginili. V nekaterih aplikacijah je hidravlični sistem bolj primeren sistem.
Gostota moči hidravličnega sistema je zelo dobra, njegov pomen na področju prenosa moči pa-je umeven.
Ugotovljeno je bilo, da lahko dodajanje električnih sistemov hidravličnim sistemom izboljša učinkovitost izdelka in zmanjša hrup. Pravzaprav so bolj obetavne tehnologije, ki združujejo prednosti hidravlične in električne tehnologije. Industrija uporablja različne načine za kombiniranje električne tehnologije z obstoječimi platformami za izboljšanje gostote moči in učinkovitosti.
02. Kombinacija hidravlične in električne zasnove
Uporabiti moramo tradicionalno tehnologijo, vendar jo izboljšati, tako da združimo prednosti hidravlične tehnologije in električnega pogona, da povečamo prednosti elektrifikacije.
Najti pravo ravnotežje pa ne bo enostavno. Proizvajalci hodnih strojev se usmerjajo v elektrifikacijo pogonskega sklopa, glavni problemi, s katerimi se soočajo, pa so, kako zagotoviti zadosten navor za opremo in kako učinkovito uporabljati elektriko. Tako kot pri prenosnih sistemih, zasnova komponent prenosa, ki temelji na največji obremenitvi, potrebni za dvigovanje ali premikanje opreme, zahteva natančne izračune. Za bager polne-velikosti je treba upoštevati čas kopanja in količino dela čez dan. To orodje je običajno hidravlično gnano in črpa tlak in pretok iz črpalke, ki jo poganja dizelski motor hodečega stroja. V popolnoma-električnem sistemu lahko orodje poganja močan-motor, ki poganja kroglična vretena ali druge linearne komponente. Vendar sta lahko tudi na hibridnih platformah velikost aktuatorja, ki dejansko dokonča delo, in njegova poraba energije veliki.
Združevanje električne in hidravlične moči je učinkovitejša rešitev. Za premikanje tovora določene teže je treba doseči določeno moč, ne glede na to, ali gre za napetost in tok motorja ali pretok in tlak cilindra ter končno navor, potreben za ustvarjanje dela. Motor za napajanje hidravličnega sistema uporablja generator namesto dizelskega motorja. Generator poganja odprto hidravlično črpalko, ki napaja valje, ki poganjajo orodja bagra. To izkorišča prednosti odličnih karakteristik gostote moči hidravličnega sistema, pri prehodu iz sistema motorja z notranjim zgorevanjem na električni pogon v smislu moči. Z optimizacijo hidravličnega in električnega sistema smo prišli do pomembne ugotovitve, da je treba oba sistema uporabljati skupaj, pri čemer se osredotočamo na vlogo posameznih komponent v celotnem sistemu, ne pa le na posamezne komponente.
03. Hibridna moč je danes glavna
Kljub napredku v tehnologiji baterij in gorivnih celic še vedno ne morejo izpolniti zahtev po visoki moči številnih težkih vozil, zlasti terenskih-vozil, v težkih pogojih. Ker se baterije še naprej razvijajo in si prizadevajo razbiti spone, ki omejujejo širjenje elektrifikacije, so hibridni pogonski sklopi idealna začasna rešitev. Hibridni sistemi so še posebej primerni za veliko opremo z dolgimi delovnimi cikli, ki niso primerni za vse-električne sisteme v smislu skupnih stroškov lastništva.
Hibridne naprave združujejo gostoto moči dizelskega generatorja z zmogljivostjo zmanjšanja emisij baterije, ki vsebuje manjši dizelski motor ter akumulatorsko baterijo in motor, hkrati pa izpolnjujejo zahteve glede visoko-intenzivnega delovanja in nizkih emisij. Do danes so se hibridni sistemi večinoma uporabljali za napajanje delovnih funkcij, vendar lahko poganjajo tudi funkcije vleke velikih tovornjakov in avtobusov.
04. Prihodnost je električni svet
Elektrifikacija vozil in opreme se je v zadnjih nekaj letih postopoma pospešila, tudi pri težki opremi (čeprav razmeroma počasi). Glede na trenutni tempo tehnološkega razvoja mnogi v industriji pričakujejo, da se bo napredek v smeri elektrifikacije po letu 2030 še pospešil.
