Ruch liniowy: zapytaj eksperta

W kontekście rosnących kosztów energii, producenci zmagają się z kluczowym zagadnieniem, jakim jest potrzeba zwiększenia wydajności i ograniczenia przestojów.

Jednak przy wyborze siłowników liniowych do zastosowań związanych z ruchem istnieją pewne pytania, które mogą pojawić się przy określaniu rozwiązania zasilanego elektrycznie lub pneumatycznie.

Simon Gass, menedżer ds. marketingu produktów z działu siłowników firmy Norgren, odpowiada na niektóre z najczęściej zadawanych pytań dotyczących pneumatycznych i elektrycznych siłowników liniowych.

Czy rynek siłowników nadal ma się dobrze?

Krótko mówiąc, w przypadku producentów, którzy muszą szybko, niezawodnie i ekonomicznie przemieszczać ładunek między dwoma stałymi punktami, lub w przypadku zastosowań z ograniczonym miejscem do instalacji albo z niebezpiecznym środowiskiem pracy (np. narażonych ekstremalne temperatury lub obszary zagrożone pożarem), lepszym rozwiązaniem może być zastosowanie siłownika pneumatycznego.

Widzimy tu innowacje technologiczne, jak w przypadku serii Norgren ISOLine, które wiążą się ze wzrostem wydajności. Adaptacyjny system amortyzacji (ACS) automatycznie dostosowuje amortyzację siłownika do zmieniających się obciążeń, dzięki czemu nie ma potrzeby ręcznego ustawiania śruby regulacyjnej.

Siłowniki pneumatyczne, takie jak Norgren ISOLine, nadają się do szerokiej gamy zastosowań, od przemysłu ciężkiego po sterylną żywność i napoje, a nawet kolej, oferując producentom rozwiązanie typu „dopasuj i zapomnij”, które może skutecznie działać przy niskich wartościach ciśnienia, jednocześnie obniżając całkowitą masę maszyny.

Ponadto, biorąc pod uwagę stale rosnące koszty energii, niektórzy producenci rozważają wymianę siłowników na modele energooszczędne, takiego jak Norgren IVAC zgodny z normami ISO, który pozwala zmniejszyć zużycie sprężonego powietrza o 50%.

Jakie są niektóre z zalet siłowników elektrycznych?

Choć korzyści ze stosowania bardziej tradycyjnych rozwiązań pneumatycznych są powszechnie znane, rosnące użycie napędów elektrycznych w odpowiedzi na bardziej złożone wymagania maszyn oznacza, że producenci (w tym producenci OEM) mają obecnie większy wybór rozwiązań w zakresie napędów liniowych.

Siłowniki elektryczne zapewniają nowy poziom precyzyjnej kontroli, elastyczności, gwarantowanej powtarzalności i siły w porównaniu z siłownikami pneumatycznymi o podobnych rozmiarach. Są one coraz bardziej popularne w sektorach, takich jak pakowanie, transport materiałów i motoryzacja.

Siłowniki elektryczne mogą zapewnić najwyższy stopień precyzji sterowania ruchem liniowym, oferując niezrównaną wydajność w zakresie kontroli prędkości, położenia, dokładności i powtarzalności. Przykładowo w przypadku niektórych technologii napędów ze śrubami kulowymi możliwe jest uzyskanie powtarzalności pozycjonowania rzędu +/-0,02 mm.

Ponadto możliwe jest osiągnięcie wielu położeń pośrednich, a integralna elastyczność pozycjonowania pozwala na jednoczesny ruch kilku siłowników i zmianę ich prędkości bez konieczności zatrzymywania lub przekraczania położenia. Precyzyjna kontrola przyspieszania i zwalniania, jaką wyróżniają się siłowniki elektryczne Norgren ELION, umożliwia również siłownikom płynne ustawianie się w żądanym położeniu bez gwałtownego zatrzymywania. W wyniku tego siłowniki elektryczne nadają się do zastosowań, w których drgania i niepożądane ruchy są niedopuszczalne. W przypadku trudnych warunków pracy, takich jak sektor żywności i napojów, oraz zastosowań procesowych, w tym cementowni i transportu materiałów sypkich, producenci OEM potrzebują rozwiązania, które cechuje się dodatkową szczelnością. Opracowany do tych zastosowań siłownik tłoczyskowy Norgren ELION IP65 jest zgodny z międzynarodowym standardem ochrony przed wnikaniem ciał obcych i cieczy, określonym w normie IEC/EN 60529.

Wreszcie, siłowniki elektryczne mogą w znacznym stopniu przyczynić się do obniżenia kosztów eksploatacji i poprawy środowiska pracy. Dzięki komponentom elektromechanicznym skutecznie przekształcającym energię elektryczną w moc mechaniczną, możliwe jest zaoszczędzenie i zmniejszenie zużycia energii, ponieważ silnik jest zasilany tylko wtedy, gdy wymagany jest ruch lub jest wywierana siła zewnętrzna. W rezultacie siłowniki elektryczne pomagają stworzyć bardziej czyste i ciche środowisko pracy.

Jaka jest więc rola siłowników hydraulicznych?

Co ciekawe, obserwujemy wzrost liczby użytkowników rozwiązań hydraulicznych przechodzących na siłowniki elektryczne. Głównym tego powodem jest po prostu fakt, że systemy elektryczne są często mniej skomplikowane niż hydrauliczne. Ponadto wiążą się z problemem potencjalnych wycieków oleju. Wraz ze wzrostem nacisku na bardziej zrównoważone procesy, rozwiązania elektryczne pozwalają producentom OEM na uzyskanie bardziej energooszczędnych systemów ruchu liniowego.

Oczywiście nie zastąpią one wszystkich rozwiązań hydraulicznych, zwłaszcza tam, gdzie wymagana jest duża siła. Jednak w przypadku zastosowań o mniejszej sile obserwujemy, że klienci odchodzą od systemów hydraulicznych na rzecz elektrycznych.

Jak dążenie do cyfryzacji procesów wpływa na rynek siłowników?

Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) poprawia łączność między maszynami a operatorami. Dlatego też możliwość pozyskiwania strumieni danych w czasie rzeczywistym za pośrednictwem technologii czujników połączonych w sieci może pomóc producentom w monitorowaniu oraz analizowaniu wydajności siłowników.

Umożliwia to wizualizację kluczowych wskaźników, takich jak temperatura robocza, poziom natężenia prądu i położenie, które dostarczają cennych informacji pomagających zidentyfikować bieżące poziomy robocze i uniknąć niepożądanych przestojów, zwiększając tym samym wydajność i obniżając koszty.

Czy istnieją zastosowania zarówno dla siłowników pneumatycznych, jak i elektrycznych?

Oczywiście. Chociaż zalety elektrycznych i pneumatycznych siłowników liniowych są oczywiste, producenci muszą również pamiętać, że istnieją zastosowania wymagające obu tych rozwiązań. Należą do nich duże, wieloosiowe maszyny, w których wskazane może być połączenie siłowników elektrycznych i pneumatycznych, ponieważ mogą występować zarówno proste, jak i złożone wymagania dotyczące pozycjonowania ruchu liniowego.

Aby jeszcze bardziej pomóc osobom pracującym w branży w zrozumieniu ich dokładnych potrzeb związanych z ruchem liniowym, zespół ekspertów branżowych Norgren stworzył łatwy w obsłudze konfigurator zastosowań online. Daje on konstruktorom maszyn i użytkownikom końcowym możliwość wyboru i zakupu rozwiązań odpowiednio dobranych do danego zastosowania. Aby uzyskać więcej informacji, kliknij tutaj