Actionneur hydraulique à électrique :discussion sur les bases

Alors que la mondialisation favorise une plus grande concurrence, les fabricants trouvent des moyens de rester en tête en transformant bon nombre de leurs processus de base. Cela inclut la conversion des systèmes hydrauliques en systèmes électriques.

Les vérins hydrauliques et les actionneurs électriques offrent de nombreux avantages pour de nombreuses applications de mouvement linéaire. L'hydraulique offre une force élevée à des coûts abordables, tandis que les actionneurs électriques offrent les mêmes capacités avec une flexibilité, une précision et une fiabilité accrues.

Dans cet article, nous vous aidons à comprendre la nature de la conversion d'un système hydraulique à un actionneur électrique, les paramètres clés impliqués et ses avantages potentiels.

Paramètres clés à prendre en compte

Plusieurs paramètres clés à prendre en compte lors de la conversion d'un système hydraulique à un actionneur électrique. Ceux-ci incluent :

Forcer

Les vérins hydrauliques sont conçus pour avoir des pressions de fonctionnement élevées. Un cylindre hydraulique de 3 pouces fonctionnant à 2 200 psi peut fournir une force d'environ 15 000 livres (lbf). Pendant ce temps, les actionneurs électriques alimentés par des vis à rouleaux sont capables de fournir 50 000 lbf.

Les actionneurs électriques ont tendance à être plus attrayants car ils peuvent générer une force instantanément, tandis que les systèmes hydrauliques ont besoin de temps pour se mettre en place.

Contrôle de mouvement

Les actionneurs électriques offrent un contrôle beaucoup plus précis que les vérins hydrauliques. En effet, les moteurs électriques peuvent être contrôlés rapidement et facilement avec des dispositifs de rétroaction, tels que des codeurs. Les actionneurs électriques permettent également un positionnement infini, ce qui signifie qu'ils peuvent s'arrêter à tout moment de leur course.

Les vérins hydrauliques, quant à eux, reposent sur des vannes pour contrôler le débit, ce qui n'est pas aussi précis, mais ils fonctionnent mieux dans les applications simples.

Tolérance de température

Les actionneurs électriques peuvent fonctionner dans une plage de températures beaucoup plus complète que les vérins hydrauliques. En effet, les moteurs électriques sont plus tolérants aux températures extrêmes. D'autre part, les fluides hydrauliques peuvent se décomposer à des températures élevées, ce qui peut endommager le système.

Collecte de données

Les actionneurs électriques peuvent collecter des données telles que la position, la vitesse et la force. Ces données peuvent être utilisées pour améliorer l'efficacité du système. Les vérins hydrauliques, en revanche, n'ont pas cette capacité.

Risques environnementaux

Les actionneurs électriques ne présentent pas les mêmes risques environnementaux que les vérins hydrauliques. Les fluides hydrauliques peuvent fuir et contaminer l'environnement. D'autre part, les actionneurs électriques sont alimentés par l'électricité, ce qui n'est pas nocif pour l'environnement.

Coûts du cycle de vie

Les actionneurs électriques ont un coût de cycle de vie inférieur à celui des vérins hydrauliques. En effet, les actionneurs électriques ne nécessitent pas de fluides hydrauliques, qui doivent être remplacés périodiquement. Les actionneurs électriques ont également une durée de vie plus longue que les vérins hydrauliques.

Passage de l'hydraulique à l'électrique

Il existe de nombreuses raisons de passer d'un système hydraulique à un actionneur électrique. Les avantages des actionneurs électriques les rendent attrayants pour de nombreuses applications telles que les machines à moteur électrique telles que les automobiles, les ventilations et les réfrigérateurs.

La première étape de la conversion de l'hydraulique à l'électrique consiste à s'abstenir de dimensionner pour l'énergie hydraulique. Les ingénieurs doivent garder à l'esprit que la plupart des vérins hydrauliques sont souvent dimensionnés deux ou trois fois plus gros que nécessaire.

S'appuyer sur l'énergie hydraulique pour la taille peut faire apparaître la force de sortie d'un vérin hydraulique surdimensionné plus grande que ce que l'application spécifie. En effet, à mesure que le cylindre grossit, sa capacité de force augmente.

Cela crée deux problèmes spécifiques :

• Tout d'abord, les exigences de force de l'application paraissent supérieures à ce qu'un actionneur électrique peut fournir.

• Deuxièmement, les actionneurs électriques peuvent avoir un prix d'achat plus élevé que les vérins hydrauliques et le surdimensionnement entraîne souvent des coûts inabordables.

Exigences de force réelles

Avant d'examiner un actionneur électrique, les ingénieurs doivent être clairs sur les exigences de force réelles pour l'application. Une série de tests doit être menée sur l'application pour ce faire.

Ces tests aideront à identifier la force de sortie requise par l'actionneur et constituent une étape critique dans le choix d'un actionneur électrique. Le test doit inclure une gamme complète de mouvements à différentes vitesses et sous diverses charges.

1. Déterminer la force maximale

Après avoir effectué la série de tests, les ingénieurs comprendront clairement la force requise par l'application et pourront déterminer la force maximale.

La force maximale est la force maximale requise par l'application. La détermination de ce facteur peut être effectuée en mesurant la pression dans le système hydraulique jusqu'à ce que le vérin puisse à peine fonctionner.

L'utilisation de la pression réelle dans l'équation "Force =Pression x Aire" est un bon moyen d'obtenir la force réelle. Cependant, ce processus ne pourra identifier que la force maximale de l'application au lieu de cartographier la force sur tout le cycle d'extension et de rétraction.

2. Installation d'une cellule de charge

L'étape suivante consiste à installer une cellule de charge. Une cellule de charge est un type de capteur qui mesure la force. Il est souvent utilisé dans des applications où la force doit être mesurée avec précision, comme une balance.

Dans ce cas, la cellule de charge sera utilisée pour mesurer la force de sortie de l'actionneur électrique. Cela garantira que la sortie de force de l'actionneur électrique est précise et peut être utilisée pour cartographier la force sur le cycle d'extension et de rétraction.

Les lectures des cellules de charge peuvent être consultées, évaluées et enregistrées sur un ordinateur personnel ou un système de collecte de données. Il existe de nombreux types de cellules de pesée, il est donc crucial d'en choisir une adaptée à l'application.

Profitez des avantages de la conversion aux actionneurs électriques

Passer des vérins hydrauliques aux actionneurs électriques peut être décourageant, mais il offre divers avantages tels qu'une précision, une sécurité et une fiabilité accrues.

Ils sont connus pour offrir un contrôle programmable des paramètres de mouvement, la répétabilité et la collecte/rapport de données. Les actionneurs électriques sont également plus faciles à entretenir que les vérins hydrauliques.

Tant que vous gardez à l'esprit ces paramètres importants et d'autres facteurs, tels que ceux mentionnés dans cet article, lors de la conversion des vérins hydrauliques en actionneurs électriques, le processus sera beaucoup plus fluide.

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